某批次07Cr18Ni11Nb不銹鋼在穿孔過(guò)程中出現(xiàn)分層。采用宏觀(guān)及微觀(guān)檢查、化學(xué)成分分析、金相檢驗(yàn)、掃描電鏡和能譜分析等方法,對(duì)其穿孔分層的原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:該不銹鋼坯料中沿軸向分布的鏈狀和棒狀初生Nb(C,N)偏析相和穿孔過(guò)程中的非均勻變形是導(dǎo)致分層的主要原因;穿孔過(guò)程中,初生Nb(C,N)相與奧氏體基體變形不協(xié)調(diào),在界面處產(chǎn)生應(yīng)力集中使管坯局部斷裂強(qiáng)度降低,在非均勻變形產(chǎn)生的附加拉應(yīng)力作用下,應(yīng)力集中區(qū)域產(chǎn)生裂紋,并在后續(xù)碾軋過(guò)程中不斷擴(kuò)展,導(dǎo)致分層;建議在冶煉過(guò)程中控制碳、鈮元素含量,改善重熔凝固條件,調(diào)整穿孔工藝參數(shù),適當(dāng)降低軋輥轉(zhuǎn)速,以有效防止穿孔分層的發(fā)生。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械工程材料. 2020年08期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

穿孔毛管裂紋宏觀(guān)及微觀(guān)形貌

在毛管缺陷處截取試樣，經(jīng)打磨、拋光后，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的草酸溶液進(jìn)行電解腐蝕，然后依據(jù)ASTM E112-2013對(duì)其晶粒度進(jìn)行評(píng)級(jí)。由圖2可知，穿孔后毛管晶粒度為7.5級(jí)，無(wú)異常粗大晶粒，而裂紋附近晶粒度達(dá)8.0級(jí)，且腐蝕顏色較深。按照ASTM E45-2013A法進(jìn)行非金屬夾雜物評(píng)級(jí)，結(jié)果如表2所示，可見(jiàn)缺陷處A、B、C、D類(lèi)夾雜物分布及尺寸均無(wú)明顯異常。1.4微觀(guān)形貌及微區(qū)成分

采用Hitachi S-3400N型掃描電子顯微鏡背散射電子衍射（BSE）模式對(duì)不銹鋼毛管缺陷處進(jìn)行顯微觀(guān)察。由圖3可知：該缺陷開(kāi)裂界面平直，無(wú)次生裂紋，初步判斷為分層；在分層缺陷附近分布著大量鏈狀和短棒狀白色析出相，其中鏈狀相最長(zhǎng)可達(dá)300μm，單個(gè)棒狀相長(zhǎng)度超過(guò)20μm。采用X-ACT型能譜儀（EDS）對(duì)含有該相的區(qū)域進(jìn)行元素面掃描定性分析。由圖4可知，該白色析出相富含鈮元素，鐵、鉻和鎳元素含量較少，由此判斷其為富鈮碳氮化物Nb(C,N）。圖4 穿孔毛管析出相附近元素面掃描結(jié)果


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