詳解溫度和應變速率對溫加工（gōng）304L不鏽鋼力學性能（néng）的影響

304L不鏽鋼（gāng）鍛件可以通過4種不同類型的鍛造設備（bèi）(液壓機、機械壓力機、螺旋壓機和高（gāo）能高（gāo）速鍛造機（jī）(HERF))鍛造而成。在變形過程中，上述各種機器都具有不同的額定應（yīng）變速率。在鍛造過程中，不斷（duàn）變（biàn）化著的互相有關聯（lián）的變量，諸如應變、應（yīng）變速率（lǜ）、應變分布、溫（wēn）度（dù）、冷卻速率等會影響到鍛件的顯微組織。有專家指出，變形溫（wēn）度在鍛造過程中（zhōng）非常（cháng）重要，當（dāng）變形溫度高於所變形金屬的再結晶溫度時，應變速率是重要的（de）加工參數;當變形（xíng）溫度低於所變形金（jīn）屬的再結晶溫度時，應變則成了第一重要的參數。在熱加工和冷加工之間存在一個成型溫（wēn）度的過渡區，在這個（gè）過渡區內，應變、應（yīng）變速率以及變形溫度（dù）相互作用，影響金屬的顯微組織（zhī）和力學性能。這個中（zhōng）間的溫度區域通常被稱作“溫加工區”。最終的鍛（duàn）件要（yào）在816℃、843℃和871℃的溫度下（xià）進行溫加工(即低的熱加工)。

試驗用的材料是經過氬氧脫（tuō）碳(AOD)的304L不鏽（xiù）鋼，經（jīng）過真空電弧重熔(VAR)、澆注成鍛件，並在1232℃下經過均（jun1）質處理（lǐ）。將鍛件熱軋+在954℃下固溶退火達（dá）4.5×103s(1.25h)+水淬+冷精整+剝皮。材料的（de）化學成分見下表：

在鍛造設備上經過三個變形階段(二次擠壓和一次最終的頂鍛)獲得最終的鍛件形狀，在每一次變形之後都要在10秒內對材料進行水淬以防止靜（jìng）態再結晶。在第二次擠壓之後、獲得最終（zhōng）鍛件之前按對材料退（tuì）火（huǒ）及不退火兩條工藝路線進行（háng）處（chù）理，在擠壓或鍛造之前都要將材料預熱至（zhì）220+/-100℃。結果表明，較低的應變速率生產出的（de）部件強度較低、延（yán）性較高，但是這種較低應變速（sù）率的（de）工藝對變形溫度變化比較敏感，並（bìng）會使部（bù）件內部的性能變化較大。像HERF這種應變速率最（zuì）高的工藝則會（huì）由於內（nèi）部加熱而（ér）使屈服（fú）強度有所下降。較低的加工溫度會提高強度、降低延性並使部件內部（bù）的性能變化較少。在最終鍛造（zào）之前的熱處理雖然會降低強度、但會使（shǐ）延性略有（yǒu）增加（jiā），並使部件內部的性能變化（huà）較少。