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776 金属学报 第44卷 是兼具多种性能优势的合金.对低层错能非稳态奥氏体不 锈钢变形行为的研究至今仍然非常活跃,主要是因为变形 过程中应力一应变行为的不确定性,有很多因素,诸如成 分、温度、预应变或应变路径,晶粒尺寸、应变速率等均可 以改变变形过程中马氏体的转变速率和转变量,从而改变 应力一应变行为【卜引,这方面的研究具有很重要的理论和 应用价值.奥氏体的稳定性和变形过程中的马氏体转变动 力学是决定奥氏体不锈钢变形行为的两个最重要的因素. 301L奥氏体不锈钢冷轧系列板被广泛用于制造各种轻量 车体,目前,我国的车辆专用冷轧奥氏体不锈钢板已经研 制成功,并已投入使用,但相关的奥氏体不锈钢冷轧板材 技术标准还处在创立阶段. 本文研究了SUS301L―HT和SUS301L―DIⅡ1(HT ―lligh te瑚ile,4/4H;

DIT―_deadline tensile,1/4H【4j) 两种强度等级的日本进口冷轧奥氏体不锈钢板和相同强 度等级的国产301L冷轧板的变形和应变硬化行为及其 应变诱发马氏体转变,为国产奥氏体不锈钢冷轧板材的生 产、加工和相关技术标准的制定提供参考. 1实验材料及方法 实验用SUS301L HT和SUS301L―D【T冷轧板 以及我国太钢不锈钢有限公司生产的相同强度等级的国 产奥氏体不锈钢冷轧板(对应强度等级的试样编号分别为 CN301L―HT和CN301L DIT)的化学成分见表1.根据Eichelma皿和Hull【5』的蝇,Angel【6J以及Nohara 等【7J的Mb30计算公式得出M;

和Mb30温度列于表 2,%30是发生30%塑性应变量导致50%(体积分数) 马氏体(a7相)转变的温度.根据Schramm和Reed【8J 给出的层错能公式计算得出四种实验不锈钢板材在室温 的层错能7sF也列于表2,四种实验板材的层错能很接 近.Angel睁J和Nohara等人17J两种计算方法得到的 Mb30温度不同,但四种实验板材%30温度的相对排列 顺序相同,两种SUS301L奥氏体的相对稳定性低于两种 CN301L. 按GB/T 228―2002将钢板用线切割制成板材拉伸 试样,拉伸实验在MTS材料实验机上进行,拉伸速度为

2 mm/min(平均应变速率1.2*10_4 s.1),拉伸方向平 行板材轧制方向,用X射线衍射仪(CoK.)和磁饱和仪 进行物相定量分析.图l是实验板材垂直轧制方向平面 的XRD谱.SUS301L―HT板材比CN301L―HT板材中 的Q7相多,用磁饱和仪测得SUS301L―HT中的a7相为13%,CN301L-HT板材用磁饱和仪未能测到n7相, 说明其中的Q7相很少.CN301一DI』T和SUS301L―D【』T 板材的XRD谱相同,均为单相奥氏体.d7相在剪切带交 点形成14j,见图2a所示,所有板材的XRD谱中未检测 到E相,但在CN301L_HT板材的组织观察中见到少量 ￡相,见图2b所示. 2实验结果与分析 2.1 冷轧奥氏体不锈钢的变形行为 图3是SUS301L_HT和CN301L―HT板的单轴拉 伸真应力一真应变和应变硬化率~真应变曲线,图3a中 的单个测试点为断裂点的真应力crf和真应变目 crf=辟/Af 研=1n(Ao/Af) 其中,毋为断裂载荷;

A为断口截面积;

Ao为原始截 面积. 尽管图3中两种冷轧奥氏体不锈钢板的屈服强度相 同,但变形行为却完全不同.CN301L―HT板有明显的应 变时效行为,拉伸曲线有类似屈服的应力平台,但fcc合 金并不像bcc合金有屈服现象,这是由于CN301L-HT 表1 实验板材的化学成分 '

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1 Chemical composition8 of the t韶ted BteelB (m弱8 fraction,%) 表2实验板材的旭、蜘30和层错能%F 1'