经研究发(fa)现亚稳(wen)态的304在冷(leng)轧、冷拔(ba)、平整及矫正等加工过(guo)程中会诱发奥氏体向马氏体转变。而马氏体相的存在改变了材料的电化学和耐蚀性能,容易成为孔蚀源发生孔蚀,进而(er)产生应力腐蚀开裂(lie),会给生产和人身安全带来危害。接下来,我们一起来了解
304不锈钢管微(wei)观组织变化与冷加工的关系。
1、拉伸形变量与马氏体含量的(de)关系(xi) 如图(tu)1所示,室(shi)温下(25℃)形变量(liang)小于10%时(shi),304管仅有少量的马氏体(ti)相变,当形变量在10%~40%之间时,马氏(shi)体含量随形变量的增大而增加得较快,马氏体含量由0.7%增至6.8%。低温下(-70℃)马(ma)氏体(ti)转变随拉伸形变量增大而变化较大,形变量在6%以(yi)上时,马氏体含量就开(kai)始(shi)迅速增加(jia)。形变量为20%时,马氏体(ti)相变量已达到22%。同一形变量低温(wen)时产生的马氏体(ti)量要比室温时高得多,可见低温有利于形(xing)变(bian)诱发马氏体相变。钢管经180℃下拉伸后,其马氏体含量没有变化,说明在这个(ge)温度下拉伸,304不锈钢管不会产生(sheng)形变诱发的马(ma)氏体相变。
2、轧制形变量(liang)与马氏(shi)体含量的关系 如图(tu)2所示,室温(wen)轧制(zhi)试验(yan)与(yu)室温拉伸试验形变(bian)量与(yu)马氏体含量的关系相似,但(dan)相同轧制形变诱发的马氏体相变量略多于拉伸形变产生的马氏体量(liang),可见在室(shi)温条件下轧制同(tong)样的可以使亚稳态的304不(bu)锈钢制品管产生形变诱发马氏体。
3、弯曲形变(bian)量与马氏体含量的关系(xi) 如图3所示,弯曲半径越(yue)小得到的(de)马(ma)氏体(ti)含量(liang)越(yue)多,在弯曲弧度相同的条件下,由于材料内侧弯(wan)曲的曲率(lv)大于外侧的曲率,并且内侧受到压应力,所以内侧马氏体转变量较外侧的大(da)。钢在奥氏体化后(hou)经过一定的冷(leng)却速度,抑制其扩散性(xing)分解,在较低的(de)温度下发(fa)生(sheng)的无(wu)扩散型相变为马氏体转变。马(ma)氏体转(zhuan)变符合一(yi)般相变的规律,遵循相变的热力学条件。马氏(shi)体相变的驱动力为新相与母相(xiang)的化学自由能差,马氏体(ti)相变有其固定的转变开始温度Ms点,即奥氏体在冷(leng)却时自发转(zhuan)变为马氏体的温度,当T≤Ms时(shi),才(cai)能发生马氏体相变。
304不锈钢管的Ms为-17℃,由于发生马氏体相(xiang)变时(shi),基体要产生均匀的切变,外加应力将有助于马氏(shi)体的形变。此外,合金中镍的重量比(bi)对304的稳定性有影响。根据报导,镍(nie)的重量比在25.5%~26.0 %以上时,304不锈(xiu)钢在室温下塑性变形不能诱发马氏体(ti)相变。但是,镍(nie)的重量比(bi)在20.5%~25.5 %之间(jian)时,室(shi)温下变形就能诱发(fa)马氏体相变 ,镍的重量比愈低,马氏体含量则愈多。室温变形时(shi),可以产(chan)生马氏体相变,即室温304不锈钢焊(han)管(guan)为(wei)亚稳态。
以上(shang)就(jiu)是304不锈钢管微观组织变化与冷加工的关(guan)系,由上述(shu)可以得知(zhi)冷加工在一定条件下可使亚稳态304不锈钢管产生形变诱发马氏体(ti),且马氏体含量随冷加(jia)工(gong)变形量的(de)增大(da)而增大。