節(jié)鎳型高氮奧氏體不銹鋼的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為

20世紀(jì)初，鎳作為戰(zhàn)略資源，價(jià)格不斷上漲，提高了不銹鋼的成本，為了節(jié)約資源，人們開始研究以氮錳來代替鎳。

因?yàn)閾碛兄T多優(yōu)點(diǎn)，節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼具有廣闊的應(yīng)用前景，受到科研工作者的廣泛關(guān)注。對于高氮鋼的生產(chǎn)工藝，國內(nèi)外的學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究，并取得了豐碩的成果，但是在高氮鋼熱加工方面，研究的相對較少，而奧氏體不銹鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶對組織的變化以及材料的力學(xué)性能都有重要的影響，為了補(bǔ)充這方面的不足，有人對熱變形過程中的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行深入研究。

試驗(yàn)鋼取自電渣錠，具體成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為0.10C、0.32Si、17.67Mn、18.86Cr、0.008P、0.0015S和0.52N。將試樣制成Φ10mm×15mm的壓縮試樣，用Gleeble-3800熱/力模擬試驗(yàn)機(jī)在不同溫度（950、1000、1050、1100、1150、1200℃）和不同應(yīng)變速率（0.01、0.1、1、10s-1）條件下進(jìn)行高溫壓縮試驗(yàn)，變形量為50%。首先在試樣兩端用高溫粘合劑粘貼鉭片，以減少變形過程中設(shè)備里的夾具對試樣產(chǎn)生的摩擦影響。試驗(yàn)前對設(shè)備進(jìn)行充真空處理，然后通入氬氣，保證試驗(yàn)過程在惰性氣氛下進(jìn)行，防止夾具和試樣的氧化對試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。試驗(yàn)開始時(shí)首先將試樣以5℃/s的升溫速率加熱到1200℃，保溫3min，均勻溫度，然后再以5℃/s的速率降溫到試驗(yàn)所需要的溫度，保溫5s，消除溫度梯度，然后進(jìn)行試驗(yàn)。通過應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析動(dòng)態(tài)再結(jié)晶開始發(fā)生的臨界條件，建立其與變形條件的關(guān)系模型，為研究高氮奧氏體不銹鋼的熱變形機(jī)理提供理論依據(jù)。

試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征趨勢不能作為單獨(dú)的判斷動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是否發(fā)生的依據(jù)，試驗(yàn)鋼在應(yīng)力-應(yīng)變出現(xiàn)動(dòng)態(tài)回復(fù)趨勢時(shí)也發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。

（2）試驗(yàn)鋼在發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶時(shí)，θ-σ曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)，且-dθ/dσ-σ曲線出現(xiàn)最小值，此時(shí)應(yīng)力值即為臨界應(yīng)力。并根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以確定臨界應(yīng)變。

（3）臨界應(yīng)變隨著溫度的升高而降低，隨著應(yīng)變速率的增加而增加。

（4）試驗(yàn)鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變預(yù)測模型可以表示為lnεc=0.02685lnZ-4.7358。