304奥氏体不锈钢冷加工硬化及退火软化的研究

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1、中南大学硕士学位论文摘要不锈钢板材冲压制品易开裂是实际生产中普遍存在的技术难题。本文针对湖南煤安仪器厂生产的304奥氏体不锈钢冲压制品开裂的实际情况，进行了较系统的实验研究，阐明了开裂的原因，探明了304奥氏体不锈钢的加工硬化及退火软化的规律与机理，为实际生产确定了一种较佳的退火工艺方案。主要研究内容与结论如下：(1)室温条件下采用简单拉伸实验研究了304奥氏体不锈钢薄板的加工硬化规律与机理；根据描述精度和加工硬化率随应变的变化规律，304不锈钢的冷加工硬化曲线可表示为：盯=胎”叫”组织分析结果表明：在室温条件下冷加工，形变过程中发生的组织结构变化产生的强化效应引起加工硬化，在观察到

2、的形变组织结构中，应变诱发d一马氏体、s～马氏体和形变孪晶对流变应力有明显的影响，是304奥氏体不锈钢这种低层错能面心立方结构合金具有较强的加工硬化能力的根本原因。(2)采用退火实验研究了该合金硬化后的软化规律和机理，确定了其最佳的退火工艺参数。研究表明，对不同加工硬化程度的试样，在低温状态(100～480℃)下退火后，力学性能基本不变，退火软化效果不明显；在高温状态(850℃～1050℃)下退火3min～lOmin(快冷)，该合金退火软化效果明显，显微组织和成形性能基本恢复到原始状态。综合考虑工件的氧化和生产效率，确定了304不锈钢经冷加工后的最佳退火工艺为：在1050℃下光亮退火

3、3min，并在保护气氛下(以180℃／分钟的速度)快冷至500℃以下。关键词：304奥氏体不锈钢，加工硬化，退火软化，形变孪晶，应变诱发马氏体中南大学硕士学位论文ABSTRACTCrackmgfailureisagreattechnologicalprobleminsheetmetalfo如Aingofstain】esssteel．1抽epersemt11esis．mvestigatedakindofde印．drawingpartof304austeniticstainlesssteelsheetmadebvHunanthesafeofcoalmineCo，，Ltd．，aimedto

4、preventcrackingduringf嘶ningprocess，SystemictestswereconductedtostudymelawandmechanicsofworkhardeningaJldannealingsofteningbehaviorsof304austeniticstajnlesssteel，aJldareasonable蛐ealingprocedurewaSputfonvardthrou曲experimentalresearch．Themaincomentsofstuelvandconclusionsareasfollows：n、Workhardenin

5、gof304austeniticstainlesssteelwasresearchedbymeansoftensiletestingatroomtempera_ture；0n也ebasisof也eprecisionfordescriptionandthelawonchaIlgeintheworkhardeningratewitlltrIlestrain，theworkhardeningcuⅣesfortllealloysmaybeeXpressedas：盯=胎”“2h‘Theresultsofmicrostmctureanalyzir堰of304austeniticstainless

6、steelshowedthatwhenitwasdefomledatroomtempemture，obviousworkhardeningwascausedbytIlechallgesinstmctureduringdefomlation．Thestrain—induced0已．martensite，￡一martensheanddefbmationtwinsenha】1ceflowstressobviously，whichis也emainreasonfortllestrongworkhardeninginFCCmetalsandalloyswimlowstackingfaultene

7、rgyaS304austeniticstainlesssteel．f21TherulesandmechanicsofsofteningbehaViorofmisalloywerestudyedbytheanneaIingtesting，andmebestpar啦etersofthe咖ealingprcessweredeteHnined．Thefesultsdemonstratedthatmechanicalpropertieschangedslightly