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形變對大口徑厚壁不銹鋼管珠光體轉(zhuǎn)變動力學的影響

    關(guān)于形變對奧氏體大口徑厚壁不銹鋼管分解動力學的影響,是形變熱處理工作者在選擇鋼材及制定工藝時更為關(guān)注的問題。但可惜的是,這方面尚缺乏十分系統(tǒng)的資料。

    在形變對奧氏體一珠光體轉(zhuǎn)變動力學的影響方面,已有的研究結(jié)果比較統(tǒng)一,即無論是穩(wěn)定奧氏體大口徑厚壁不銹鋼管的形變(高溫形變),或者是亞穩(wěn)奧氏體的形變(低溫形變)均使珠光體轉(zhuǎn)變加速,從而使鋼的淬透性變壞。

    我們曾將50號碳鋼于950℃奧氏體化后進行50%的高溫軋制,然后淬水。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在金相組織中除馬氏體外還有相當數(shù)量的珠光體存在;但在未形變而直接淬水時卻得到全部馬氏體組織。據(jù)有的文獻報導,在Y10碳鋼上無論是高溫或者低溫奧氏體大口徑厚壁不銹鋼管的形變,均使珠光體轉(zhuǎn)變加速,而且當形變溫度愈低,形變量愈大時,這種影響愈大。在有的著作中將0.14%C的碳鋼(0.18% Cr0,03%V0.02%Al)加熱到1250℃并保持10分鐘后冷待至1000℃及900℃進行50%軋制,隨后以不同速度冷卻,測出了形變奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖�?梢钥闯�,50%的高溫形變使先共析鐵體、珠光體及貝氏體相變開始溫度均有升高,從而使連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖上大部分曲線向溫度一時間坐標的左上方移動(貝氏體相變結(jié)束溫度曲線則向右下方移動)。這說明了,高溫形變使珠光體(以及貝氏體)相變提前了許多。比較不同形變溫度的影響時發(fā)現(xiàn),以400時平均冷速為25/秒的冷卻曲線為例,當形變量為50%時,1000下的形變使珠光體(及貝氏體)轉(zhuǎn)變開始溫度升高110左右,而900下的形變則使之升高190左右。可見,形變溫度愈低時,形變使珠光體(以及貝氏體)轉(zhuǎn)變提前得愈為劇烈,使淬透性減小得愈多。

    與碳鋼的情況相同,形變也使大口徑厚壁不銹鋼管的珠光轉(zhuǎn)變加速。在有的著中將35XH6a(0.3%C,1.13% Cr,5.1% Ni1.04 %Si)1000下加熱10分鐘,然后冷待至800并軋制形變153070%,之后測定了奧氏體等溫轉(zhuǎn)變S曲線。結(jié)果表明,800℃下的形變使珠光體相變開始及終止的時間均為縮短。形變量愈大時,轉(zhuǎn)變開始及結(jié)束的時間縮短得愈多。由圖中可以看出,在整個珠光體轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)(63055O),轉(zhuǎn)變2%50%所需時間縮短的倍數(shù)(用未形變時所需時間與形變時所需時間的比值表示),隨形變量的增大而提高,但因轉(zhuǎn)變溫度的下降而減小。

    在有的著作中,除了結(jié)構(gòu)鋼35XH5C以外,還對彈簧鋼60C2. 50XIA55xTG2鋼及工具鋼Y109X、9XBF鋼進行了高溫形變對珠光體轉(zhuǎn)變動力學影響的研究,所得結(jié)果列于表5-2。由表可以看出,高溫形變使所有研究用鋼珠光體轉(zhuǎn)變(5%50%轉(zhuǎn)變)時間均為縮短(時間縮短倍數(shù)均大于1)。形變使珠光體轉(zhuǎn)變加速的程度隨著鋼種、轉(zhuǎn)變溫度及形變量的大小而各不相同:隨著形變量的增大,珠光體轉(zhuǎn)變速度均不斷增大;轉(zhuǎn)變溫度愈高時,轉(zhuǎn)變速度增大得也愈多。在35XH5C鋼上進行的形變溫度對珠光體轉(zhuǎn)變動力學影響的研究表明,形變溫度愈低時,珠光體轉(zhuǎn)變速度加快愈為劇烈。該作者認為,增大形變量或降低形變溫度,均使過冷奧氏體厚壁不銹鋼管中的缺陷(位錯)密度增大、奧氏體晶粒破碎程度上升,從而導致珠光體轉(zhuǎn)變的加速。

    形變使珠光體轉(zhuǎn)變加速的情況,在其他鋼種,如UR38CrMoV21.14 (0.39%C,4.66%Cr, 0.99%Si,1.73%Mo,0.40%V),  Mo-B(0.1~0.2%C,  0.24~0.66%Mo)等上也被相繼證實,而未發(fā)現(xiàn)相反的情況。然而,關(guān)于奧氏體大口徑厚壁不銹鋼管的形變對珠光體轉(zhuǎn)變加速作用的機理,還缺乏系統(tǒng)的研究�?磥恚巫兪乖訑U散速度增大是使珠光體轉(zhuǎn)變加速的最根本的原因。形變使位錯密度增高,并促進多邊化亞組織的形成,造成附加的分解表面,從而提高珠光體轉(zhuǎn)變時的生核率。此外,在高溫或低溫形變時均有碳化物彌散質(zhì)點的析出,必然導致奧氏體大口徑厚壁不銹鋼管中合金元素及含碳量的貧化,也是促進珠光體轉(zhuǎn)變加速的一個重要原因。

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文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司

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