鑄態超級雙相不銹鋼S32750熱加工性能

超級雙相不銹鋼S32750是第3代雙相不銹鋼的典型代表，其PREN值可達到42，因而耐點蝕、耐縫隙腐蝕性能優良，在遠洋、石油化工行業得到廣泛應用。此鋼的顯微組織具有比較理想的α/γ約為50/50的雙相結構。由于氮含量高，在1300℃以下鋼的相比例不會發生明顯變化。但由于兩相的強度、塑性的不同以及變形行為的差異，不恰當的熱加工工藝會導致在相界產生裂紋，導致熱塑性下降。所以，通過高溫拉伸和壓縮試驗對工業鑄態S32750的熱變形行為及顯微組織進行研究，并建立熱變形本構方程，以期為該鋼種的熱軋工藝優化提供一定的理論依據。

　　試驗用材料來自國內某鋼鐵公司生產的S32750超級雙相不銹鋼連鑄坯，其主要化學成分見表1。在Gleeble-3800熱/力模擬試驗機上進行高溫拉伸試驗和高溫壓縮試驗。高溫拉伸試樣沿連鑄坯拉坯方向取樣，試樣尺寸為Φ10mm×120mm。將高溫拉伸試樣以10℃/s升至1230℃，保溫5min，然后以5℃/s降至試驗溫度（900～1230℃），保溫30s進行應變速率為5s-1的拉伸變形，完成后在LEO438VP型掃描電鏡下觀察拉伸斷口。高溫壓縮試樣沿連鑄坯厚度方向且垂直于軋制方向取樣，尺寸為Φ8mm×12mm。試驗過程中減少摩擦對應力狀態的影響，在壓縮試樣兩端涂石墨和加鉭片。將試樣以10℃/s升至1230℃，保溫5min，然后以5℃/s降至試驗溫度（900～1230℃），保溫30s后進行不同應變速率（0.1、1、10、25s-1）、真應變為1的壓縮變形，變形完成后立即對試樣水淬，在Leica金相顯微鏡下觀察顯微組織。

　　表1  S32750雙相不銹鋼的化學成分（質量分數，%）     

　　結果表明，S32750在1000～1200℃ 范圍內具有較好的熱塑性。在變形溫度較低、變形速率較低時，流變曲線表現出不同于單相不銹鋼的“類屈服平臺”特征；當應變速率較高或變形溫度較高、應變速率較低時，流變曲線為典型的動態再結晶特征。微觀組織演變顯示，鐵素體和奧氏體兩相都發生動態再結晶，且鐵素體的再結晶先于奧氏體。降低應變速率，提高變形溫度，可促進動態再結晶發生。基于熱變形動力學模型建立了本構方程，表觀應力指數為3.99，熱變形激活能為393.75kJ/mol。S32750的高溫軟化機制與Zener-Hollomon（Z）參數有關，隨Z參數增加，熱變形峰值應力增加。