溫度從1000℃升高到1050℃16Mn鋼管的塑性

這一溫度范圍內，鈴木洋夫等人的研究結果表明。當RA ＞60%時，均為穿晶斷裂，而B．Mintz等人［3］的研究結果表明:當RA 低于40%鑄坯表面裂紋增加。16Mn鋼管的熔點至600℃溫度區間，存在三個明顯的脆性溫度區域，高溫區(熔點～1200℃)為第Ⅰ脆性區;中溫區(1200900℃)為第Ⅱ脆性區(當應變速率大于1．0102s1時才會出現);低溫區(900600℃)為第Ⅲ脆性區。Ⅰ、Ⅱ區的脆化與鑄坯內部裂紋、16Mn鋼管表面裂紋有密切關系，Ⅲ區的脆化則與橫裂、角裂有密切關系。

由于16Mn鋼管的化學成分、應變速率等條件的不同，不一定會在三個區域同時表現出脆性，有時還會發生脆性區的重疊。本試驗當中，應變速率為1．0103s1出現了低塑性區(780600℃)和第Ⅰ脆性區(熔點～1220℃)3．1低塑性區16Mn鋼管管斷裂機理分析對于16Mn鋼管的低塑性區的研究已經有很多，主要認為是奧氏體單相區的脆化和α+γ兩相區的脆化。通過CCT曲線可知，1．2%Si冷軋無取向電工16Mn鋼管Ar1為880℃，低塑性區的溫度為600780℃，因此試驗試樣的低塑性區是鐵素體單相區脆化。由圖4斷口的掃描形貌圖可知:斷口表面存在大量深淺不一的韌窩，為典型的韌性斷口。另外通過能譜分析發現，晶界處存在夾雜物，16Mn鋼管中雜質的掃描圖片和能譜如圖5所示，根據能譜分析，確定該夾雜物為氮化鋁、硅酸鹽和鋁酸鹽的復合析出。晶界處的夾雜物能夠降低界面結合能，當應力下發生變形時，微細的界面析出物作為應力集中源，與晶界脫開形成微孔，晶界滑脫移動的作用下，微孔連接形成裂紋。由圖3斷面收縮率可知，800℃時16Mn鋼管的塑性較好，溫度繼續下降時斷面收縮率迅速降低，也說明800℃以下難以發生動態再結晶，與圖6應力應變曲線的結果一致。另外，晶界析出物增加了再結晶的阻力，提高了再結晶溫度。由圖3斷面收縮率可知，溫度從1000℃升高到1050℃時，RA 有很大的降低，從78．38%急劇降到57．1%從圖7可以看出試樣斷口存在大量的韌窩。3．2高溫區斷裂機理分析圖7為1050℃時的試樣斷口形貌，圖8為該斷口的能譜及掃描照片。從圖8可以得知，試樣中含有大量的夾雜物，主要為MnS及硅鋁酸鹽和MnS混合物，并未找到AlN夾雜物。因此，塑性降低的主要原因是MnS及硅鋁酸鹽和MnS混合物的析出所致。由表2固溶度積公式計算可知，進入奧氏體區域后，AlNMnS平衡溶度積隨著溫度的降低而大幅度降低。1543K以下，AlN實際溶度積大于平衡溶度積，具備析出的熱力學條件;同時，MnS平衡析出溫度為1535K1535K以下具備析出的熱力學條件。4結論在1．0103s1應變下，1．2%Si冷軋無取向電工16Mn鋼管在6001300℃存在一個低塑性區和一個脆性區，12201300℃的脆性區和600780℃的低塑性區。2試樣在1050℃時有一個脆性點，斷面收縮率為57．1%抗拉強度也較低，為28．7MPa通過熱力學計算和掃面電鏡觀察可知，主要是硅鋁酸鹽的析出導致晶界脆化。31．2%Si冷軋無取向電工16Mn鋼管600780℃的低塑性區存在原因是:動態再結晶困難和析出物在晶界析出。

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