新型CHDG-A06奧氏體不銹鋼的熱變形行為

奧氏體不銹鋼具有優(yōu)異的抗蠕變性和抗氧化性，已成為超超臨界火電機組高溫用重點候選材料。其中，Super304H鋼因具有良好的力學性能而成為超超臨界火電機組傳熱管用首選材料，但其組織穩(wěn)定性不高，會直接影響到它的服役壽命。

針對這一問題，有課題組對Super304H鋼的化學成分進行優(yōu)化，從而開發(fā)出高溫組織穩(wěn)定和持久強度更為優(yōu)異的新型耐熱CHDG-A06奧氏體不銹鋼。有人通過使用熱力模擬試驗機對CHDG-A06鋼進行高溫熱壓縮試驗，得到了它的熱變形應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并分析了該鋼在熱變形過程中的組織演變，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了該鋼的高溫本構(gòu)模型，從而為制定和改善該鋼在生產(chǎn)過程中的熱變形工藝參數(shù)提供理論指導。

試驗材料為CHDG-A06奧氏體不銹鋼，由某鋼管股份有限公司提供，其化學成分（質(zhì)量分數(shù)，%）為C0.015，Mn0.794，Cr18.64，Ni9.83，Nb0.349，N0.272。試驗鋼在50kg真空爐中進行熔煉，澆注成鋼坯后進行熱鍛，然后切割制成尺寸為Φ8mm×12mm的熱模擬試樣，試樣表面光潔且端面平行。

在Gleeble-3500型熱力模擬試驗機上對試樣進行單道次熱壓縮試驗，試驗均在真空下進行，真空度為0.013Pa。在試樣與壓縮頭接觸處放置0.05mm厚的鉭片，以減輕端部摩擦帶來的鼓肚效應(yīng)。先以10℃?s-1的升溫速率將試樣加熱到1150℃，保溫3min后再次以10℃?s-1的降溫速率將試樣分別冷卻至950、1000、1050、1100℃，保溫30s后再分別以0.01、0.1、0.5、1s-1的應(yīng)變速率進行壓縮變形，最大真應(yīng)變?yōu)?.8（相當于工程應(yīng)變55%）。變形完畢后立即水淬，以保留各個溫度下的形變組織。

沿試樣的壓縮軸線方向進行線切割，經(jīng)機械研磨、拋光后在1mol?L-1的草酸溶液中腐蝕約90s，然后采用蔡司Zlm型光學顯微鏡觀察其顯微組織。試驗結(jié)果表明：

1) 在熱變形過程中，變形溫度和應(yīng)變速率對流變應(yīng)力的影響顯著，流變應(yīng)力隨著變形溫度的升高或應(yīng)變速率的降低而降低。

2) 動態(tài)再結(jié)晶易發(fā)生在較低應(yīng)變速率（≤0.1s-1）或較高變形溫度（≥1050℃）下。

3) 利用峰值應(yīng)力求得該鋼的雙曲線正弦本構(gòu)方程，并得到其熱變形激活能為453.6744kJ?mol-1。