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厚壁不锈钢无缝管怎样抑制晶粒生长细化晶粒

时间:2019-12-13 11:34:16   来源:不锈钢管厂家  作者:不锈钢无缝管

厚壁不锈钢无缝管中的元 素 主 要 是 Ca 元 素。微 量 Ca 元 素 (一 般 ≤0. 1 %)在 Mg 合金中不形成任何中间相 ,在α2Mg 固 溶体中溶解度很低 ,但能大量溶入β相(Mg12Al17) 中 , 以游离 Ca 原子形式存在。Ca 元素是通过抑制生长机 理来细化不锈钢无缝管晶粒。一方面 ,在不锈钢无缝管凝固过程中 , 合金液所含少量的 Ca 原子在固/ 液界面前沿的扩散层内形成成分过冷 ,使处于该过冷区的其他部分可能的形 核质点被激活 ,进而导致更多晶核产生而细化晶粒;另 一方面 ,由于 Ca 原子的扩散速度较慢 ,在界面处阻碍了 晶粒生长 ,限制了晶体的生长速度 ,从而使晶粒细化。 2 形变处理细化晶粒 通过大应变量的机械形变 ,也能细化不锈钢无缝管晶粒。 根据受力性质不同可分为压应力变形和剪应力变形两 大类 ,他们细化晶粒的机制和效果均有所差异。 2. 1 通过压应力下大应变量形变 在金属材料中关于这类细化晶粒形变的研究很 多 ,就不锈钢无缝管而言 ,由于不锈钢无缝管的晶体结构为密排六 方 ,塑性变形能力较差 ,所以变形温度一般在 300 ℃以 上 ,应变率 0. 1~0. 3 s[5 ] ,变形手段一般是轧或锻。在 大应变的变形过程中 ,晶粒不仅被挤压变形 ,获得较大 的畸变能 ,而且在其内部还产生许多亚结构和孪晶 ,有 的晶粒甚至被破碎 ;不锈钢无缝管的再结晶温度大于 300 ℃, 所以在变形的同时不锈钢无缝管还会完全或部分地发生连续 的再结晶转变 ,在原晶界和孪晶界上形成大量的等轴 细小晶粒。根据文献[5 ,6 ]记载 ,通过此方法可使 AZ 镁 合金晶粒从 300μm 细化到 25μm ,甚至可达 5μm。 在实际情况中 ,再结晶转变也并不充分、均匀 ,所以通 过压应力下大应变量形变来细化晶粒的效果并不如在 纯剪切应力下大应变量变形的细化效果。

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