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冷轧态TWIP钢回复再结晶行为研究

陈庆勇  
【摘要】:TWIP钢作为可膨胀管用钢在井下温度场会发生回复再结晶行为,本文针对自主开发的可膨胀管用抗酸性腐蚀的10Mn24Cr5A12Ni2MoSi TWIP钢,进行了国内尚缺乏系统研究的TWIP钢回复再结晶理论问题。采用冷轧压下率为30%的TWIP钢试样,进行100-750℃温度范围间隔为50℃下退火,运用电子拉伸试验机、OM、SEM和电化学工作站,观察、测试研究了退火温度对TWIP钢的力学性能、显微组织及其电化学性能的影响,并采用正电子湮灭技术分析TWIP钢的回复过程内部变化,分析了其再结晶动力学。同时,研究了TWIP钢在冷轧压下率为10%、20%、30%温变形的力学性能和显微组织。 TWIP钢经不同温度退火后的性能测试,表明:延伸率从室温到500℃没有大的起伏,在550℃后增加;抗拉强度先下降后上升在550℃又开始下降。显微组织得出从室温至550℃退火晶粒内部没有发生明显变化,在600℃退火晶粒内部出现组织均匀小晶粒,小晶粒在650℃退火后增多,晶粒在700℃时重新长大并在750℃出现二次长大。硬度在550℃出现下降。综合分析得出TWIP钢在550℃出现部分再结晶,再结晶完成温度在700℃附近。TWIP钢在退火后电化学性能发生变化,随温度升高,腐蚀电位变化不大,腐蚀电流降低,抗腐蚀性能变好。 正电子湮灭研究得出,在100-600℃回复过程中,随着温度升高,内部缺陷浓度降低,在300℃空位大部分消失。通过JMAK公式计算得出TWIP钢的再结晶激活能约为351.25KJ/mol. 在温变形过程中,冷轧压下率为10%和20%的TWIP钢,均出现动态应变时效引起的强化效果,压下率为30%的TWIP钢动态回复影响其力学性能。在温变形过程中都出现了大量弯曲的形变孪晶组织。


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