不同變形溫度下稀土Ce改性2507超級(jí)雙相不銹鋼的微觀組織演變
發(fā)布時(shí)間:2021-01-31 07:12
采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)等試驗(yàn)手段對(duì)不同溫度(室溫、高溫)下變形后的稀土Ce改性2507超級(jí)雙相不銹鋼的微觀組織演變進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:在不同溫度的變形過程中,雙相不銹鋼中鐵素體相比例明顯增加,但其增加機(jī)理卻不相同,熱變形過程中奧氏體相向高溫鐵素體發(fā)生轉(zhuǎn)變導(dǎo)致鐵素體相含量增加,而冷變形過程中奧氏體相則發(fā)生形變誘導(dǎo)馬氏體轉(zhuǎn)變導(dǎo)致鐵素體相含量增加。熱變形過程中奧氏體發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,鐵素體晶粒發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)導(dǎo)致晶粒細(xì)化;而冷變形過程中奧氏體發(fā)生形變誘導(dǎo)馬氏體轉(zhuǎn)變和形變孿晶,鐵素體晶粒則發(fā)生碎化而導(dǎo)致晶粒細(xì)化。
【文章來源】:材料熱處理學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
超級(jí)雙相不銹鋼軋制變形后的組織形貌(TEM)
圖2 超級(jí)雙相不銹鋼軋制變形后的組織形貌(TEM)圖4所示為超級(jí)雙相不銹鋼固溶態(tài)和軋制變形后的微觀組織體積分?jǐn)?shù)圖。經(jīng)過計(jì)算可知超級(jí)雙相不銹鋼固溶態(tài)的奧氏體相體積分?jǐn)?shù)為51.6%,鐵素體相體積分?jǐn)?shù)為48.4%,兩相比例接近1∶1;進(jìn)行熱變形之后的超級(jí)雙相不銹鋼奧氏體相體積分?jǐn)?shù)為41.3%;進(jìn)行冷變形后的超級(jí)雙相不銹鋼奧氏體相體積分?jǐn)?shù)銳減至21.8%。對(duì)比發(fā)現(xiàn)不同溫度軋制變形后奧氏體相體積分?jǐn)?shù)均有不同程度的減少,然而熱變形與冷變形過程中奧氏體相體積分?jǐn)?shù)減少的原因并不相同。
圖1所示為超級(jí)雙相不銹鋼軋制變形后的顯微組織,圖中暗黑色的是鐵素體相,亮白色的是奧氏體相,兩相分布均勻且晶界清晰。圖1(a)是超級(jí)雙相不銹鋼固溶處理后的顯微組織形貌,從圖中可以看出,超級(jí)雙相不銹鋼在1050 ℃固溶120 min后位于奧氏體相和鐵素體相晶界處的σ相已完全溶解,奧氏體相呈“島”狀均勻分布在鐵素體相基體中,兩相比例約為1∶1,超級(jí)雙相不銹鋼的相比例影響其力學(xué)性能,鐵素體含量增多塑性降低,奧氏體含量增多耐應(yīng)力腐蝕能力降低,本實(shí)驗(yàn)中超級(jí)雙相不銹鋼固溶處理后兩相比例接近于1∶1,使其獲得較好的耐腐蝕能力和優(yōu)良的力學(xué)性能。圖1(b)是超級(jí)雙相不銹鋼熱變形后的顯微組織形貌,從圖1(b)中可以看出,超級(jí)雙相不銹鋼熱變形后鐵素體相和奧氏體相晶粒均得到細(xì)化,但鐵素體細(xì)化效果更為明顯。鐵素體具有體心立方結(jié)構(gòu),層錯(cuò)能較高,容易發(fā)生位錯(cuò)的攀移和交滑移。在熱變形過程中鐵素體發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù),晶粒尺寸細(xì)化并呈現(xiàn)出等軸狀形貌;而奧氏體晶粒在較高溫度和較低應(yīng)變速率條件下形變儲(chǔ)存能較高,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核速率高,導(dǎo)致再結(jié)晶晶粒尺寸變小而被細(xì)化,呈現(xiàn)典型的再結(jié)晶組織特征,晶粒細(xì)小,組織分布較為均勻。圖1(c)是超級(jí)雙相不銹鋼冷變形后的顯微組織形貌,從圖中可以看出,超級(jí)雙相不銹鋼冷變形后奧氏體相呈帶狀分布于鐵素體基體上,拉長(zhǎng)的變形晶粒沿軋制方向排列。由于冷變形過程中奧氏體相發(fā)生形變誘導(dǎo)馬氏體轉(zhuǎn)變,降低了奧氏體相的含量,因此此時(shí)鐵素體相比例要大于奧氏體相比例[14]。在冷軋變形過程中,鐵素體和奧氏體晶粒沿軋制方向不斷壓扁并被拉長(zhǎng),并逐漸破碎細(xì)化,兩相分布更加密集,在大應(yīng)變的作用下,晶粒由原來的不規(guī)則形態(tài)逐步形成條帶狀組織[15]。2.2 不同變形溫度下的TEM組織
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]特超級(jí)雙相不銹鋼的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 豐涵,周曉玉,劉虎,宋志剛. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]稀土在雙相不銹鋼中的應(yīng)用研究[J]. 劉曉,王龍妹,陳雷,杜曉建. 稀土. 2011(02)
[3]馬氏體的形核及臨界晶核的研究[J]. 劉宗昌,袁長(zhǎng)軍,計(jì)云萍,任慧平. 金屬熱處理. 2010(11)
[4]雙相不銹鋼2205鑄態(tài)組織的熱變形研究[J]. 秦焰鋒,江來珠,宋紅梅,張偉,胡錦程,金學(xué)軍. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2010(08)
[5]節(jié)約型雙相不銹鋼2101高溫變形過程中微觀組織演化[J]. 方軼琉,劉振宇,張維娜,王國(guó)棟,宋紅梅,江來珠. 金屬學(xué)報(bào). 2010(06)
博士論文
[1]雙相不銹鋼熱變形行為及組織演變[D]. 馬明.東北大學(xué) 2016
碩士論文
[1]2101雙相不銹鋼熱變形過程微觀組織與性能演變的研究[D]. 劉彥妍.浙江大學(xué) 2013
[2]稀土Ce對(duì)2Cr13不銹鋼組織和性能的影響[D]. 劉曉.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3010426
【文章來源】:材料熱處理學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
超級(jí)雙相不銹鋼軋制變形后的組織形貌(TEM)
圖2 超級(jí)雙相不銹鋼軋制變形后的組織形貌(TEM)圖4所示為超級(jí)雙相不銹鋼固溶態(tài)和軋制變形后的微觀組織體積分?jǐn)?shù)圖。經(jīng)過計(jì)算可知超級(jí)雙相不銹鋼固溶態(tài)的奧氏體相體積分?jǐn)?shù)為51.6%,鐵素體相體積分?jǐn)?shù)為48.4%,兩相比例接近1∶1;進(jìn)行熱變形之后的超級(jí)雙相不銹鋼奧氏體相體積分?jǐn)?shù)為41.3%;進(jìn)行冷變形后的超級(jí)雙相不銹鋼奧氏體相體積分?jǐn)?shù)銳減至21.8%。對(duì)比發(fā)現(xiàn)不同溫度軋制變形后奧氏體相體積分?jǐn)?shù)均有不同程度的減少,然而熱變形與冷變形過程中奧氏體相體積分?jǐn)?shù)減少的原因并不相同。
圖1所示為超級(jí)雙相不銹鋼軋制變形后的顯微組織,圖中暗黑色的是鐵素體相,亮白色的是奧氏體相,兩相分布均勻且晶界清晰。圖1(a)是超級(jí)雙相不銹鋼固溶處理后的顯微組織形貌,從圖中可以看出,超級(jí)雙相不銹鋼在1050 ℃固溶120 min后位于奧氏體相和鐵素體相晶界處的σ相已完全溶解,奧氏體相呈“島”狀均勻分布在鐵素體相基體中,兩相比例約為1∶1,超級(jí)雙相不銹鋼的相比例影響其力學(xué)性能,鐵素體含量增多塑性降低,奧氏體含量增多耐應(yīng)力腐蝕能力降低,本實(shí)驗(yàn)中超級(jí)雙相不銹鋼固溶處理后兩相比例接近于1∶1,使其獲得較好的耐腐蝕能力和優(yōu)良的力學(xué)性能。圖1(b)是超級(jí)雙相不銹鋼熱變形后的顯微組織形貌,從圖1(b)中可以看出,超級(jí)雙相不銹鋼熱變形后鐵素體相和奧氏體相晶粒均得到細(xì)化,但鐵素體細(xì)化效果更為明顯。鐵素體具有體心立方結(jié)構(gòu),層錯(cuò)能較高,容易發(fā)生位錯(cuò)的攀移和交滑移。在熱變形過程中鐵素體發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù),晶粒尺寸細(xì)化并呈現(xiàn)出等軸狀形貌;而奧氏體晶粒在較高溫度和較低應(yīng)變速率條件下形變儲(chǔ)存能較高,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核速率高,導(dǎo)致再結(jié)晶晶粒尺寸變小而被細(xì)化,呈現(xiàn)典型的再結(jié)晶組織特征,晶粒細(xì)小,組織分布較為均勻。圖1(c)是超級(jí)雙相不銹鋼冷變形后的顯微組織形貌,從圖中可以看出,超級(jí)雙相不銹鋼冷變形后奧氏體相呈帶狀分布于鐵素體基體上,拉長(zhǎng)的變形晶粒沿軋制方向排列。由于冷變形過程中奧氏體相發(fā)生形變誘導(dǎo)馬氏體轉(zhuǎn)變,降低了奧氏體相的含量,因此此時(shí)鐵素體相比例要大于奧氏體相比例[14]。在冷軋變形過程中,鐵素體和奧氏體晶粒沿軋制方向不斷壓扁并被拉長(zhǎng),并逐漸破碎細(xì)化,兩相分布更加密集,在大應(yīng)變的作用下,晶粒由原來的不規(guī)則形態(tài)逐步形成條帶狀組織[15]。2.2 不同變形溫度下的TEM組織
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]特超級(jí)雙相不銹鋼的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 豐涵,周曉玉,劉虎,宋志剛. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]稀土在雙相不銹鋼中的應(yīng)用研究[J]. 劉曉,王龍妹,陳雷,杜曉建. 稀土. 2011(02)
[3]馬氏體的形核及臨界晶核的研究[J]. 劉宗昌,袁長(zhǎng)軍,計(jì)云萍,任慧平. 金屬熱處理. 2010(11)
[4]雙相不銹鋼2205鑄態(tài)組織的熱變形研究[J]. 秦焰鋒,江來珠,宋紅梅,張偉,胡錦程,金學(xué)軍. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2010(08)
[5]節(jié)約型雙相不銹鋼2101高溫變形過程中微觀組織演化[J]. 方軼琉,劉振宇,張維娜,王國(guó)棟,宋紅梅,江來珠. 金屬學(xué)報(bào). 2010(06)
博士論文
[1]雙相不銹鋼熱變形行為及組織演變[D]. 馬明.東北大學(xué) 2016
碩士論文
[1]2101雙相不銹鋼熱變形過程微觀組織與性能演變的研究[D]. 劉彥妍.浙江大學(xué) 2013
[2]稀土Ce對(duì)2Cr13不銹鋼組織和性能的影響[D]. 劉曉.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3010426
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