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不锈钢管成形时的马氏体转变

2021-05-13 08:17:16

    有关资料介绍:常用的18-8奥氏体不锈钢管自高温状态骤冷到室温,所获的基体组织大多都是亚稳定的奥氏体。当继续冷到更低温度或经冷变形时,其中部分奥氏体会发生马氏体转变,即与原奥氏体保持共格、以切变方式在极短时间内发生的无扩散性相变。

    不锈钢管中的马氏体一般有两种形态:一种是体心立方结构,有磁性的α产马氏体;另一种是密集六方结构,无磁性的ε相。α马氏体在一定范围内的形成量随冷变形量的增加和变形温度的降低而增多。马氏体的形成对不锈钢管的力学性能和冷成形有重要影响,由于马氏体硬而脆,使钢材的塑性降低、强度提高(屈服强度上升得更明显),从而增大了变形阻力和产品开裂的可能性。因此对18-8钢冷成形要进行中间退火(一般为850970 ),加热后快冷。

    国外探讨不锈钢管成形时认为:亚稳定的18-8钢经冷变形,使位错密度增加,诱导马氏体转变。而马氏体相中的高密度位错,又使钢的强度、硬度增加;延性、塑性降低。

    亚稳定的18-8钢承受苛刻的压缩凸缘变形时,还会出现被称为自然裂纹的滞后破坏,它大多在成形后的12日内出现,也有数月后发现的。其方向与深冲方向平行,出现在器壁的深度方向,所以又称纵裂纹。采用具有不同奥氏体稳定度的不锈钢管进行深冲成形,结果表明:越是不稳定的材料,越是以低的变形能产生马氏体,硬度也越高,自然裂纹的极限值越低。

    成形后,在450℃加热数小时后能防止裂纹,从而推测:其成因与钢材内部的氢脆有关。一般认为马氏体系和析出硬化型不锈钢管容易产生氢脆,但有人用电镜研究氢引起18-8钢的相变动态,发现钢吸氢后产生许多位错,既易产生诱导马氏体,又易产生裂纹。这种由氢诱导的裂纹就具有延迟性。

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