拉伸变形对316LN奥氏体不锈钢组织与性能的影响

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316LN奥氏体不锈钢具有优良的腐蚀性、高温力学性能和冲击韧性，被广泛用于核电主管道、换热器、高温螺栓等关键零部件。近些年来，国内外学者主要针对316LN不锈钢高温变形后的组织和力学性能进行了广泛研究，所得结果对316LN不锈钢锻造工艺制订及优化具有一定的指导意义，而核电主管道用钢的工作温度一般在290~350℃，迄今为止，对316LN不锈钢在该温度范围内的组织演变和性能变化研究相对较少，对低温下316LN不锈钢变形后的组织演变和性能研究更是鲜有文献报道。
　　本文以316LN不锈钢为研究对象，在电子万能试验机上进行不同温度(-40~300℃)、不同拉伸速率(0.05~10 mm/min)下的单轴拉伸试验，对316LN不锈钢力学性能变化进行系统研究，借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、金相显微镜(OM)等技术对不锈钢拉伸变形后的微观组织及断口进行观察和分析，研究温度和拉伸速率对316LN不锈钢微观组织和力学性能的影响规律，为奥氏体不锈钢的开发及推广运用提供实验依据。
　　当固溶时间一定时，随着固溶温度升高，316LN不锈钢的强度指标呈下降趋势，伸长率呈上升趋势。而当固溶温度一定时，随着固溶时间的延长，316LN不锈钢的强度指标呈增大趋势，伸长率增大。
　　拉伸速率恒定时，316LN不锈钢的强度指标随着实验温度的升高而降低，试样的屈服强度、抗拉强度分别从225 MPa、627 MPa(-40℃)降至134 MPa、341 MPa(300℃)。随着实验温度从25℃升高至300℃，拉伸试样伸长率从83％(25℃)显著降至37%(300℃)，韧窝尺寸增大的同时数量明显减少，断口处解理面面积越来越大，断口韧性断裂特征减弱；随着实验温度从-40℃升高至25℃，拉伸试样伸长率从70%升至83%，断口呈现出典型的韧性断裂特征。实验温度一定时，随着拉伸速率的增大，316LN不锈钢的强度指标增大的同时伸长率明显降低。试样断口附近的硬度值随着实验温度降低呈现出显著增加趋势，断口处的硬度值从247 HV(300℃)显著增大至396 HV(-40℃)。距离试样断口越远，试样的硬度值越低。
　　随着实验温度的降低，316LN不锈钢拉伸变形组织以滑移带和位错缠结为主逐渐转变为以形变孪晶和滑移带为主的组织，在室温以上的拉伸变形过程中没有发生形变诱发马氏体相变，而在低温下则发生了形变诱发马氏体相变，且马氏体的含量随着实验温度的降低转变量明显增加，距离试样断口越远，马氏体转变量也明显减少。

著录项

作者
陈路飞;
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作者单位

河南科技大学;

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授予单位河南科技大学;
学科材料科学与工程
授予学位硕士
导师姓名熊毅;
年度 2016
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类不锈钢、耐酸钢;
关键词
奥氏体不锈钢; 组织特性; 力学性能; 拉伸变形;

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