之问为奥氏体单相区,而试验定量分析显示950~l 100℃淬火后,舍相组织中马氏体体积分数为86%左右;对于430,实验测量得到的奥氏体体积分数总是比计算值小8%~10%。产生以上偏差的原因有:ne珊。一calc计算得到的是平衡相图,而实际过程很难达到平衡,所以必然存在偏差;由于原始组织为铸态组织,会导致一定的组织与成分不均匀;此外,奥氏体转变的不完全,可能会导致残余奥氏体的存在,使测量到的奥氏体含量比实际少。
2.3热重(DSC】分析
利用热重分析仪进行试验,可以判断各相的相变温度,两钢种的DSC分析结果如图4所示。
在410s降温曲线上,可以发现在1 312℃附近存在相变点。此相变点与计算相图中高温铁素体向奥氏体的转变温度相对应,计算值为l 3ll℃。此外,在839℃附近存在一峰值,分析该峰附近曲线变化,得到相变温度880℃及808℃。与计算相图相比较,认为880℃为降温过程中奥氏体向低温铁素体转变的起始点,808℃则为此转变的结束点,即在此温度下,奥氏体完全消失。Themo—calc计算温度分别为870℃和8lo℃。因此,Dsc分析结果与计算结果吻合得很好。
对于430,可以观察到在1 309℃存在相变点。与计算值相比较,认为该温度对应降温过程中高温铁素体中向奥氏体转变的开始温度。计算值为l 270℃,考虑到试验误差,可以认为试验结果。j The珊。一calc计算吻合较好。
3两相组织与热加工工艺探讨
如上所述,无论理论计算还是试验研究均证明铁素体不锈钢410S及430在高温下存在铁素体与奥氏体的两相区,而该温度区间也正是热加工温度区问。两相组织的存在将降低钢的热塑性,这与铁素体、奥氏体变形行为上的差异有关。
在热加工过程中,铁素体变形时软化主要靠动态回复,即使存低应变时也是如此;而奥氏体变形时的主要软化过程是动态再结晶。由十两相软化过程不同,热加工时两相变形不协
调可能导致不均匀应力和应变分布,使裂纹在两相界面处形核与扩展一1。
为控制边部裂纹的产生,首先须提高材料本身的热塑性。从微观组织的角度来考虑,应该是减少第■相的比例,使得某一相占主导地位。对于410S,当温度超过1 100℃时,铁素体的比例显著增加,故加热温度不能太高,以控制铁素体含量的增加;相反,若温度太低,则在轧制过程中容易形成cr,N等析出相,也会降低热塑性。而对于430,当温度低于1 100℃时,奥氏体体积分数为25%~35%,显然对热塑性不利;且有研究表明,
热轧过程巾铁素体向奥氏体的转变将抑制再结晶M o;当温度过高,进入铁素体单相区,则晶粒迅速长大,也将严重降低热塑性。有研究表明,430中的少量高温奥氏体可以促进铁素体的再结晶,制定加热工艺时,须根据成分以及相关的高温组织,选择合适的热加工温度。
4结论
(1)410S在950~1 100℃之间基本上为奥氏体单相区;当温度大于1 100℃,铁素体含量急剧增加,当温度约l 310℃时进入全铁素体区;
(2)430在950℃附近奥氏体含量达到47%,随温度升高奥氏体含量逐渐下降,在1 250~l 309℃进入铁素体单相区;
(3)The册。一cak热力学计算与金相分析及Dsc分析均吻合较好; (4)为减少边裂,需要控制适当的热加工温度
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