為探究降溫速率對(duì)304LN鋼材作深冷處理時(shí)的熱應(yīng)力是否造成不良影響,采用帶有焊縫接頭的304LN鋼試件標(biāo)定母材區(qū)、焊縫區(qū)及熱影響區(qū),分別做2℃/min、5℃/min和直接液氮浸泡的降溫處理,并用有限元相關(guān)理論驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果的合理性。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著溫度降低,鋼板上下表面各處感知溫度不相同,且試件邊緣溫度較中心處溫度低,但溫差較小;在持續(xù)降溫過程中,試件的熱應(yīng)力隨著降溫速率的增加而提高,熱應(yīng)力與溫度曲線呈現(xiàn)出非線性關(guān)系。在降溫速率為5℃/min時(shí)析出物更加均勻穩(wěn)定。在一般深冷處理過程中運(yùn)用前兩種速率降溫差異性較小,但在實(shí)際的力學(xué)性能測(cè)試和相關(guān)工藝中建議以5℃/min為準(zhǔn)。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

直接浸泡降溫的304LN鋼的熱應(yīng)力-溫度變化曲線

設(shè)置試件初始溫度為14℃，考慮3種降溫方式，采取瞬態(tài)采集熱-應(yīng)力耦合類型。圖6展現(xiàn)了1 min和20 min下以不同速率降溫時(shí)沿模型Y方向的應(yīng)力云圖。由圖6可知，在模擬溫度隨時(shí)間良好線性變化的同時(shí)，沿著模型Y方向(即應(yīng)變片方向)呈現(xiàn)出鋼材中心受壓，四周受拉的特點(diǎn)，符合力學(xué)的一般原理。得到模型中最大拉應(yīng)力為6.90 MPa，最大的壓應(yīng)力為1.42 MPa，均低于鋼材本身的屈服強(qiáng)度。且5℃/min降溫模型與2℃/min類似，均與試驗(yàn)現(xiàn)象相吻合。4 微觀結(jié)構(gòu)分析

在實(shí)際焊接工藝中，會(huì)考慮到殘余應(yīng)力和變形的問題。焊接材料經(jīng)歷快速的升溫和降溫循環(huán)會(huì)導(dǎo)致材料融合區(qū)及周邊產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮，導(dǎo)致殘余應(yīng)力和不必要變形，最終的結(jié)果是材料發(fā)生脆性破壞和焊接構(gòu)件的失效[20-21]。就本文2和5℃/min以及液氮浸泡方式降溫的對(duì)比，當(dāng)降溫速率控制在5℃/min時(shí)熱應(yīng)力變化更加有規(guī)律，且能快速完成碳氮化合物的析出，可在溫度和應(yīng)變的雙重影響下極大增強(qiáng)向馬氏體轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。5 結(jié)論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]304LN不銹鋼管材熱擠壓工藝參數(shù)研究[D]. 高偉.燕山大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3119624