15-5PH不锈钢的热变形
发布时间:2011-06-01 07:46
作者:互联网
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沉淀硬化
不锈钢在各行业应用中被广泛用作结构零部件,例如电站、化工、航空和海洋行业等。这些
合金显示出极好的力学性能、低变形率、良好的耐
腐蚀性能和极好的可
焊接性。它们可以被
生产成各种形状的加工
产品,如棒材、
线材、
薄板、锻件、
铸件、粉末
冶金和粉末压铸模。沉淀硬化
钢被分为三类:
奥氏体钢、半奥氏体钢和
马氏体钢。15-5PH不锈钢是含约3wt%Cu的
低碳马氏体不锈钢。该合
金通过在马氏体基体中沉淀出高度弥散的
铜颗粒来强化。450~470℃
时效后得到
强度和
硬度的峰值。然而,在490~650℃时效后观察到硬度和强度有明显的降低。也有报道称在650~850℃附近有另一个小幅增长。15-5PH不锈钢中沉淀物的拟定顺序是以假设该合金中的沉淀过程与Fe-Cu和Fe-Cu-X合金中所观察到的一样为
基础。这些合金中沉淀物的顺序是起初形成
凝聚性的富铜簇状物。接着,延长时效后这些簇状物转变成9R、3R和面心立方晶格的铜沉淀物。类似不锈钢(17-4PH)的马氏体转变起点(Ms)约是105℃。因此,15-5PH不锈钢在经相当高的温度
固溶处理和变形后很容易获得马氏体显微组织。在经固溶和
淬火的15-5PH合金的显微组织中观察到有板条状马氏体。板条状马氏体有高的
位错密度。然而,经常在板条状马氏体中可以观察到微孪晶。该马氏体具有体心立方结构,且体心立方的晶格参数是0.2878nm。有文献报道了关于PH不锈钢和马氏体时效不锈钢的显微组织特性和力学
行为的一些研究。以前15-5PH不锈钢的许多研究聚焦在显微组织、力学性能和室温
疲劳性能方面的分析。几乎或没有做过该合金高温形变行为的研究。M.Aghaie-Khafri等人通过在900~1150℃温度
范围内和采取在0.001~0.5s-1之间变化的应变速率对15-5PH不锈钢(C:0.026;Mn:0.21;Si:0.21;Cr:15.74;Ni:4.25;Cu:3.20;Nb:0.29;Co:0.02;S:0.0015;P:0.02;Fe:余量wt%)进行
热抗压试验。结果显示:该合金在所采用的温度和应变速率范围内变形时,动态
再结晶起主要的软化
机械作用。在整个形变条件下测定该材料的应变速率敏感性,并利用所获得的值来计算表观活化能。根据获得的随温度和应变速率而变的流变
应力,可以形成用于热加工的
功率消耗图和不稳定性图。功率消耗图显示有这样一块区域,应变速率范围在0.1~0.5s-1之间及温度范围在1050~1150℃内,且功率为最大功率的36%。绘制的不稳定性图显示在900℃和应变速率低于0.003s-1时十分可能形成
裂纹。(心远)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。