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甘肃兰州锅炉管的热变形行为

发布者:limingyong 发布时间:2015年06月23日 来源:本站原创  阅读:

    以N的质量分数为0.2%左右的甘肃兰州锅炉管为实验钢,该实验钢归于高N钢的领域。因为空隙元素N的参加,使钢的力学性能有了显着的改进。研讨显现,N的参加能显着地进步兰州锅炉管的流变应力。但鲜有研讨报导高N马氏体不锈轴承钢的热变形行为,特别是没有触及高N不锈轴承钢在热变形进程中的安排演化规则。因而,本项目对高N马氏体不锈轴承钢的热变形进程中的动态再结晶进程的影响因素进行了研讨,以期能为高N甘肃兰州锅炉管的铸造提供理论基础和实验参数。

  实验用钢选用非真空感应炉锻炼和电渣重熔双联技术制得。熔炼后的钢锭在1100℃开端铸造,终锻温度约为900℃,棒料的终锻尺度为60mm,随后空冷至室温。然后从棒料上沿轴向取样,加工成Φ8mm×15mm的小圆柱,进行热紧缩实验。实验钢的化学成分如表1所示。

  表1  实验钢的化学成分(质量分数,%)  

C

Cr

Si

Mo

Mn

V

N

0.350.40

15.516.0

0.50.8

1.52.0

0.50.8

0.81.4

0.150.25

  热紧缩实验在Gleeble-3800热模仿实验机上进行。首先以10℃/s的速度升温至1200℃并保温60s,以消除因为温度不均对试样发生的影响。然后以5℃/s的速度降温至预订的变形温度下进行热紧缩实验,热紧缩应变量分别为0.2、0.4和0.6,应变速率分别为1、5和20s-1,变形温度在1040~1120℃范围内。甘肃兰州锅炉管变形后的试样当即进行水冷却,以保存高温奥氏体安排状态。选用金相等手段剖析热变形进程中实验钢的安排演化。结果表明:

  (1)甘肃兰州锅炉管在实验温度范围内发生了显着的动态再结晶,再结晶均匀晶粒尺度在5~10μm之间。试样中的碳化物数量随应变量的增大而增多,均匀晶粒尺度呈减小趋势。

  (2)实验钢在应变量为0.6时的热变形激活能为410.7kJ/mol,热变形激活能随着变形量的增大而增大。得到包含了应变量在内的高N马氏体不锈轴承钢的流变应力方程。

  (3)选用Zener-Hollomon参数法构建了高N甘肃兰州锅炉管的峰值应力(σ)与应变量(ε)的本构方程。

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