導(dǎo)讀：雙相不銹鋼以其優(yōu)異的耐腐蝕性能廣泛應(yīng)用于橋梁建造、海水工程等諸多領(lǐng)域，然而高的加工硬化率使其難以通過(guò)常規(guī)的冷變形成形。本文利用超塑性成形的方式，成功對(duì)3207雙相不銹鋼進(jìn)行了變形量接近1000%的超塑性變形。將試樣變形段根據(jù)界面面積的不同劃分為3個(gè)變形區(qū)域，通過(guò)EBSD和TEM等手段分別研究了不同區(qū)域的組織演變、變形機(jī)理和再結(jié)晶機(jī)制。這是首次將超塑性變形試樣看作不均勻變形物體，對(duì)于超塑性變形過(guò)程中的組織演變進(jìn)行研究。

雙相不銹鋼由于耐腐蝕性能優(yōu)異，常備用作抵抗海洋環(huán)境腐蝕的結(jié)構(gòu)材料。在雙相不銹鋼加工的過(guò)程中，由于其室溫加工硬化率極高，采用常規(guī)的冷變形極易產(chǎn)生開(kāi)裂。因此，相關(guān)的研究人員采用超塑性變形的方式在高溫、低應(yīng)變速率條件下進(jìn)行雙相不銹鋼的成形。

目前，有關(guān)雙相不銹鋼超塑性的研究主要集中在前處理工藝參數(shù)、變形溫度、應(yīng)變速率等對(duì)于雙相不銹鋼超塑性的影響。在這些研究中，超塑性變形試樣的變形段通常被看作均勻變形的材料處理。有關(guān)超塑性變形的機(jī)理及其對(duì)于再結(jié)晶行為的影響尚不清楚。

基于此，北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院任學(xué)平教授團(tuán)隊(duì)利用超塑性成形的方式，成功對(duì)3207雙相不銹鋼進(jìn)行了變形量接近1000%的超塑性變形。研究了超塑性變形后，橫截面面積不同的3207雙相不銹鋼的組織與再結(jié)晶行為，相關(guān)研究結(jié)果以題為Effect of superplastic deformation on microstructure evolution of 3207 duplex stainless steel發(fā)表在Materials Characterization上。論文的******作者為北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生李晶琨。論文鏈接：https://sciencedirect.com/science/article/pii/S1044580319334114

本文首先在溫度950 ℃、應(yīng)變速率1.5×10-3 s-1的條件下實(shí)現(xiàn)了雙相不銹鋼的超塑性變形，變形量接近1000%。之后，通過(guò)對(duì)于不同變形部位以及夾持端未變形部位的相分布、晶界分布與取向差、幾何必須位錯(cuò)密度等分析，將超塑性變形的四個(gè)階段與不同變形部位相聯(lián)系，闡明了超塑性變形對(duì)于3207雙相不銹鋼組織的影響，并進(jìn)一步研究了超塑性變形過(guò)程中鐵素體與奧氏體的再結(jié)晶機(jī)制。

圖1 原材料的表征

圖2 拉伸后試樣尺寸、硬度與微裂紋的表征

圖3 拉伸后不同部位的晶粒尺寸與形貌表征

圖4 拉伸后不同部位的晶界圖

圖5 鐵素體與奧氏體中的取向差

圖6 拉伸后不同部位的幾何必須位錯(cuò)密度

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圖7 拉伸后不同部位的晶粒TEM形貌

圖8 鐵素體的ODF圖

圖9 奧氏體的ODF圖

圖10 拉伸后不同部位的相分布與相比例

圖15 超塑性變形過(guò)程組織演變機(jī)理版權(quán)聲明※感謝作者團(tuán)隊(duì)的大力支持！