奥氏体304不锈钢形变诱发马氏体相变与磁记忆效应

通过金相观察和透射电镜分析,研究了奥氏体304不锈钢试样拉伸变形过程中发生马氏体相变和位错增殖对材料磁性的影响。运用铁素体检测仪和磁记忆检测仪分别研究了马氏体相在试样内的分布规律和试样表面磁场强度分布特征。结果表明,奥氏体304不锈钢发生形变诱发马氏体相变后,试样表面的磁场强度分布特征与马氏体相分布规律之间具有明显的对应关系,试样表面磁场强度变化可反映材料内的组织变化与应力集中情况。磁记忆检测技术可以应用于奥氏体304不锈钢的组织变化检测分析,并有效地诊断材料中的应力集中区。     

304奥氏体不锈钢热诱发马氏体相变研究

借助X射线衍射技术,研究了304奥氏体不锈钢热诱发马氏体相变倾向.结果表明:C、Mn、Cr和Ni接近标准规范下限,304不锈钢的稳定性急剧下降,致使液氮内冷却后接近1/3的奥氏体转变为α'或ε马氏体,室温拉伸即形成应变诱发ε和α'马氏体,而且较小的室温变形显著增大随后液氮内冷却的热诱发α'马氏体相变倾向,但随室温预应变增大快速形成应变诱发α'马氏体,致使随后在液氮内发生热诱发α'马氏体倾向下降.此外,研究表明ε马氏体的形成及消失与α'马氏体的累积量有关.     

304奥氏体不锈钢应变诱发马氏体的研究

用X射线衍射(XRD)、磁针法、力学性能和显微分析研究了商用热轧态和冷轧态304奥氏体不锈钢在不同变形方式下应变诱发马氏体的行为。结果表明:304钢热轧态由于存在多量碳化物和组织不均匀性,其奥氏体稳定性低,拉伸应变诱发马氏体量达40%,冷轧(固溶)态组织均匀、奥氏体稳定性高,拉伸应变诱发马氏体量仅9%;304冷轧板材扩孔、杯突成形时其切向和径向的二向拉应力有助于γ→α’转变,诱发马氏体量(30%～35%)多于单向拉应力的拉伸诱发马氏体量(8%～10%)。对于冷轧304不锈钢,在20%以上拉伸工程应变的驱动下才能较明显地诱发马氏体。304明显的强化效果(△σ达320～400 MPa)来自应变硬化和马氏体相变强化两方面:冷轧304钢的强化主要来自应变硬化本身;热轧304钢的强化不光有应变硬化的贡献,还有应变诱发的多量马氏体的重要贡献,而且后者是主要的。     

磁粒复合研磨SUS304不锈钢孔道的机理与试验研究

目的 为探究磁粒研磨法对SUS304不锈钢孔道表面质量的影响,优化磁粒研磨工件内表面的工艺方案。方法 首先,基于磁极单轨迹运动和复合轨迹运动两种不同形式,分别对磁粒研磨孔道内表面的基本原理和运动轨迹进行了理论分析;其次,利用ANSYS软件对孔道内壁的磁场强度进行了有限元分析;最后,通过磁粒研磨法对孔道内壁进行试验验证。利用超景深3D显微镜和触针式表面粗糙度测量仪,分别测取孔道表面微观形貌和表面粗糙度。结果 研磨加工时间均为15 min,磁极为单轨迹运动时,工件表面材料去除量为662 mg,孔道内壁的表面粗糙度值由原始的2.0 μm降至0.48 μm;磁极为复合轨迹运动时,工件表面材料去除量高达892 mg,孔道内壁的粗糙度值下降至0.24 μm。结论 磁极为复合轨迹运动时,相对于传统的磁极单轨迹运动,磁粒研磨效率进一步提高,工件表面微观形貌以及表面粗糙度都有明显改善,研磨后的工件内表面质量更佳。     

304不锈钢应变诱发相变对化学成分敏感性的研究

借助于X射线衍射技术,研究了304亚稳奥氏体不锈钢应变诱发马氏体相变倾向对化学成分的敏感性。液氮温度拉伸结果表明:C、Mn、Cr和Ni从标准范围的上限变化到下限,马氏体相变倾向显著增大,加工硬化明显提高。应变诱发α′马氏体相变倾向对C、Mn、Cr和Ni含量很敏感,要控制马氏体相变的发生,可通过优化C、Mn、Cr和Ni含量来实现。     

304奥氏体不锈钢的同温拉伸行为和形变组织研究

利用金相显微镜、SEM、拉伸试验机研究铸态304奥氏体不锈钢在高温下的力学性能和变形组织特征.结果表明,随着温度的升高,304不锈钢的强度在300～950℃迅速下降,950～1250℃下降变缓;延伸率在950℃时达到最大,为86.28％;断面收缩率在950℃时最大,为94.45％.同时对304不锈钢高温拉伸试样断口进行了宏观和微观形貌观察,并探讨了断口形貌的成因及影响材料塑、韧性的因素.     

304不锈钢应变诱发α''''马氏体相变及对力学性能的影响

借助于C射线衍射，研究了C、Mn、Cr和Ni含量对304奥氏体不锈钢拉伸力学性能和应变诱发马氏体相变倾向的影响。结果表明：C、Mn、Cr和Ni在允许的成分范围内变化，应变诱发α’马氏体相变倾向差异很大，这导致屈服强度和抗拉强度复杂的变化，尽管应变诱发α’马氏体相变使加工硬化速率提高，相变可以诱发塑性，但相变速率较快，相变倾向较大的钢塑性反而下降，此外，由于室温变形还增大热诱发马氏体相变倾向，从而限制了C、Mn、Cr和Ni下限钢在高精度和低温环境下构件的应用。     

304奥氏体不锈钢固溶渗氮的研究

在氮气中对304奥氏体不锈钢进行固溶渗氮，用电子探针测定了渗氮层的氮浓度分布，用扫描电子显微镜观察了渗氮层的金相组织。结果表明，固溶渗氮可以使304奥氏体不锈钢获得高氮奥氏体层；表面氮浓度随渗氮温度的升高和氮气压力的增大而增加，渗氮层深度随渗氮温度的升高和保温时间的延长而增加；渗氮后空冷和水冷时氮为固溶状态，炉冷时会析出氮化物。     

冷轧304不锈钢的马氏体逆相变及奥氏体再结晶行为

将冷轧304不锈钢在750~800 ℃退火78~127 s,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(EBSD)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)等手段探究其组织演变行为并测定其拉伸性能。结果表明:在等温退火过程中,试验钢内发生扩散型和切变型马氏体逆相变和奥氏体的再结晶,随着退火温度的升高和保温时间的延长,马氏体逆相变和奥氏体再结晶逐渐完成,试验钢的屈服强度下降,断后伸长率提高。     

304不锈钢拉深成形模具设计

不锈钢制件由于其美观的外表和良好的使用性能,在国民经济各行各业被广泛使用,但在拉深过程中硬化严重,易出现粘模、起皱、破裂现象,使成品率降低。设计了一对杯盖拉深模,采用了落料-拉深-冲孔-切边工艺。为防止压边力变化,采用了气压垫式弹性压边装置。     

304奥氏体不锈钢拉伸过程的数值模拟

不锈钢板材在拉伸成形过程中应变硬化严重,影响因素复杂,易出现起皱、破裂、粘模等现象。运用有限元软件,对不同拉伸工艺条件下304奥氏体不锈钢圆筒件的拉伸成形过程进行了数值模拟分析。     

304奥氏体不锈钢摩擦学实验研究

针对304奥氏体不锈钢的摩擦性能进行研究。采用洛高温真空硬度计测它在不同温度下的硬度变化,使用万能摩擦试验机,将不同材料的钢球(304球、316球、GCr15球、陶瓷球)分别与304奥氏体不锈钢盘组成摩擦副,进行球盘式摩擦实验,并利用三维形貌仪对盘的摩擦表面进行观测;最后使用高温摩擦磨损试验机研究高温情况下的球盘摩擦性能。实验结果表明:在干摩擦条件下,304不锈钢的耐磨性能弱于316钢、GCr15钢、陶瓷;随着温度的升高,304不锈钢内部组织变软,摩擦因数逐渐下降;同时在摩擦过程中发现试样之间的黏着现象随温度增加逐渐严重,这也符合摩擦因数的变化趋势。     

304不锈钢棘轮变形过程中应变诱发马氏体相变行为研究

利用OM, SEM和XRD对单轴非对称应力循环下304不锈钢棘轮变形过程中的微观组织变化进行了实验观察. 结果表明: 304不锈钢棘轮变形过程中,当棘轮应变达到一定值后会 产生应变诱发马氏体相变, 形成板条状 马氏体,并且随循环周次的增加, 形成的应变诱发 马氏体相对量逐渐增加.因马氏体相变而诱发的塑性变形对总的棘轮变形量产生一定的影响,材料的棘轮应变应由两部分组成, 即应力引起的塑性应变和相变诱发的塑性应变.     

304不锈钢管材挤压金属损伤规律仿真研究

在304不锈钢管材挤压成形中,合理、有效调节挤压速度,进而降低坯料金属损伤对于提高管材表面质量和抗应力腐蚀能力有极为重要意义.基于DEFORM-2D软件,研究了φ40 mm×6 mm规格304不锈钢管材挤压过程中坯料金属损伤的分布规律和挤压速度影响规律.结果表明,坯料损伤较大值主要集中在成形管材外侧,厚度约1.3mm;随着挤压速度增大,坯料损伤较大值厚度保持不变,坯料金属损伤峰值不断下降;当挤压速度大于150mm/s之后,坯料金属损伤峰值下降明显减慢.     

奥氏体304不锈钢在活化状态下的应力腐蚀与马氏体相变

用SSRT和电化学方法研究了304不锈钢在酸性氯化物溶液中的应力腐蚀与形变诱发马氏体的关系。结果表明形变诱发马氏体相不仅有利于应力腐蚀裂纹的形核而且它的选择性溶解构成了裂纹扩展的活性通道。文中讨论了裂纹沿马氏体相扩展的机制。     

冷加工对304不锈钢孔蚀敏感性的影响

对304不锈钢设备由于冷加工产生的马氏体相变进行现场测试.结果表明,室温下经不同方式、不同程度冷加工后,相关部位的马氏体相变量约在0.5%～10%.用电化学动电位极化法、恒电流电位-时间曲线测定法和模拟闭塞电池法研究经-70℃不同程度拉伸变形的304不锈钢在3.5%NaCl水溶液(50℃±1℃)中的孔蚀击穿电位(Eb)、稳态孔蚀成核电位(Enp)和自腐蚀电位(Ecorr)与马氏体相变量的关系.在马氏体含量为0.1%(材料未经冷变形)至11.5%(材料冷拉伸形变量为10%)范围内,随马氏体含量增大,Eb、Enp、Ecorr值变负(马氏体含量为5%时最负),闭塞区内pH值降低,阳极腐蚀电流密度变大,表明冷加工变形不仅诱发304不锈钢孔蚀,并加速孔蚀发展.