热轧不锈钢板

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低合金不锈钢板的热轧工艺

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人气:-发表时间:2018-11-25 15:00:00【

热轧工艺逐渐成为一种更加严密控制的操作,并且越来越多地应用于低合金不锈钢板,其组成经过仔细选择,以在热变形完成时提供最佳的机械性能。这个过程,其中轧制的各个阶段是温度控制,每个道次的减少量是预先确定的,精加工温度是精确定义称为控制轧制,并对于获得不锈钢板的可靠机械性能至关重要。

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在更高合金不锈钢板中,可以在转变成马氏体之前,使不锈钢板在亚稳态奥氏体条件下经受大的变形。这个过程奥氏体可以达到非常高的强度水平,同时具有良好的韧性和延展性。在第二次世界大战之前,热轧低合金不锈钢板的强度通过添加高达0.4%的碳和高达1.5%的锰来实现,产生350-400MPa的屈服应力。然而这种不锈钢板基本上是铁素体珠光体聚集体,其对于许多现代应用而言不具有足够的韧性。实际上通过延性或脆性转变测量的韧性随碳含量显着降低,即随着不锈钢板中珠光体体积的增加而降低。此外随着焊接作为主要制造技术的引入,高碳含量导致严重的开裂问题,这只能通过使用低碳不锈钢板来消除,在这些不锈钢板中生产细铁素体晶粒的巨大优势很快就显现出来了。

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通过添加小浓度的晶粒细化元素如铌,钛,钒和铝发现成品不锈钢板中的细铁素体晶粒尺寸大大加快。将这些元素添加到0.03-0.08%C和高达1.5%Mn的不锈钢板中,可以生产出屈服强度在450和550MPa之间的细粒材料,并且韧性或脆性转变温度低至-70摄氏度。这种不锈钢板现在被称为高强度低合金不锈钢板或微合金不锈钢板。受控轧制中的主要晶粒细化机制是在热变形过程中奥氏体的再结晶,称为动态再结晶。该过程显然受到温度和变形程度的影响,该变形程度在每次通过辊时发生。在没有第二相颗粒的奥氏体中,热轧中涉及的高温导致显着的晶粒生长,结果在随后的加工过程中晶粒细化受到限制。

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在高奥氏体化温度下控制晶粒尺寸需要尽可能细的晶界沉淀,并且即使在最高工作温度下也不会完全溶解在奥氏体中。最好的晶粒细化元素是非常强的碳化物和氮化物形成物,例如铌,钛和钒,以及仅形成氮化物的铝。由于碳和氮都存在于对照轧制不锈钢板中,并且由于氮化物比碳化物更稳定,因此最有效的晶粒细化化合物可能是相应的碳氮化物,除了氮化铝的情况。由于在低合金不锈钢板中结合使用碳氮化物的控制轧制和精细分散溶解度数据表明,在微合金不锈钢板中,Nb,Ti和V的碳化物和碳氮化物随着温度的降低,在控制轧制过程中会逐渐沉淀。虽然这些细分散体的主要作用是控制晶粒尺寸,但是会发生分散强化。由该原因引起的强化将取决于颗粒尺寸和颗粒间间距,其由沉淀物的体积分数确定。这些参数主要取决于沉淀的化合物的类型,并且这取决于不锈钢板的微合金化含量。达到的最高溶液温度和控制轧制操作的详细时间表也是重要的变量。现在已知的是,不仅在奥氏体中发生沉淀,而且在向铁素体转变期间发生进一步的沉淀。

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