至德鋼業(yè)雙相鋼無縫管成形性能優(yōu)化工藝的確定
在快速連續(xù)退火條件下,通過回火和緩冷組合的工藝制度,可以有效的提高雙相鋼無縫管的成形性能,但由于提高了兩相區(qū)的退火溫度,使最終組織中出現(xiàn)了貝氏體組織。為避免在雙相鋼無縫管的最終組織中出現(xiàn)貝氏體組織而惡化塑性,需要對兩相區(qū)中的奧氏體的長大行為進行控制。
冷拔鋼管的初始組織相較于冷軋鋼板的初始組織,其變形量較小,鐵素體沿拉拔方向被拉長,而珠光體則基本保持其原始狀態(tài),片層間距較小,如圖所示。在兩相區(qū)臨界退火過程中的非常短的保溫時間內(nèi),奧氏體的長大主要是受碳元素擴散影響的,擴散路徑是沿著珠光體.奧氏體交界面,擴散距離約等于珠光體的片層間距,并且首先沿著鐵素體的品界長大。
浙江至德鋼業(yè)有限公司將雙相不銹鋼管加熱至550℃后空冷,得到了如圖所示的微觀組織,圖中箭頭所指的區(qū)域為原珠光體區(qū)域。可見,珠光體發(fā)生了分解,大塊珠光體區(qū)域分解為若干小的滲碳體群,部分珠光體發(fā)生了球化,并且在該溫度下,.鐵索體回復(fù)作用不明顯,不會影響兩相區(qū)中的鐵素體再結(jié)晶行為。.在該預(yù)加熱處理條件下得到的組織,一方面增加了奧氏體的形核點,達到細化奧氏體的目的:另一方面,增加了碳元素的擴散距離,一定程度上抑制了奧氏體的過分長大。
雙相不銹鋼管經(jīng)過550℃預(yù)加熱處理,后續(xù)的連續(xù)退火工藝與D-III相同,定義其為工藝D-IV。熱處理后的微觀組織如圖所示,可見細小的馬氏體島均勻分布在鐵素體基體上,體積分數(shù)在40%左右。對比圖可見,在較大的原珠光體區(qū)域,經(jīng)過連續(xù)退火后,生成了許多馬氏體小島,而并非大塊的貝氏體。與工藝D-III相比,經(jīng)過預(yù)加熱處理后的實驗鋼管的組織中消除了大塊貝氏體區(qū)域,并且馬氏體島分布均勻,對于塑性會產(chǎn)生積極的影響。而由于兩相區(qū)奧氏體的體積減小,使緩冷過程中的駁向附生鐵素體的形貌與工藝D-III有所區(qū)別,但是其含量相差不大,如圖中箭頭所示,不會使塑性降低??梢姡诓煌某跏冀M織條件下,兩相區(qū)奧氏體的形核和長大行為不同,使最終組織中的馬氏體相的形態(tài)和分布發(fā)生變化,從而影響實驗鋼管的成形性能。
經(jīng)工藝D.III和D-IV連續(xù)退火工藝后的實驗鋼管的拉伸性能曲線如圖所示,可見兩種工藝條件下,實驗鋼管均呈現(xiàn)連續(xù)屈服的狀態(tài),而經(jīng)過預(yù)加熱處理的鋼管的均勻延伸率有了明顯的提高,但強度基本沒有發(fā)生變化。成形性能優(yōu)化后的力學(xué)性能如表所示,由表可見,經(jīng)工藝D-IV熱處理后的鋼管屈服強度有明顯的下降,強度仍達到了975MPa,屈強比降低,表現(xiàn)出了良好的加工硬化性能,n值達到了0.30。這是由于鋼中的馬氏體的晶粒數(shù)量較工藝D-III提高較多,馬氏體相變誘發(fā)的可動位錯數(shù)量有了一定的提高,加之消除了貝氏體組織的存在,使屈服強度降低較多,而馬氏體整體的體積分數(shù)變化不大,故抗拉強度變化不大。
本文標(biāo)簽:雙相不銹鋼管
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