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304L 碟形封頭冷溫沖壓變形研究

發表時間:2016-08-08 00:00:00; 來源:《鍛造與沖壓》雜志社


  奧氏體不銹鋼封頭具有優異的抗腐蝕能力,沖壓足夠的塑性和韌性,不存在低溫下的韌脆轉變,具有很好的常溫和低溫性能,北京沖壓在石油、化工、橡膠、醫藥、食品等行業用合成塔和反應釜低溫、高腐蝕壓力容器中得到了廣泛的應用。


  奧氏體不銹鋼封頭在變形過程中會發生 相 變 誘 發 塑 性(Transformation InducedPlasticity,以下簡稱“TRIP”)效應,即部分奧氏體在變形過程中會轉變為馬氏體。中國沖壓利用 TRIP 效應可以有效提高奧氏體不銹鋼壓力封頭的強度,相變的作用可以增加材料的流動性,使封頭在液氮、液氦、液氫等低溫狀態下能保持良好的性能。但是形變誘發馬氏體含量過高有利于應力腐蝕裂紋形核,促進電化學溶解速率增大,成為應力腐蝕裂紋擴展的活性通道,因此十分有必要控制封頭形變馬氏體含量。奧氏體不銹鋼封頭沖壓工藝是拉深和脹形工藝的結合。國際沖壓坯料在成形過程中經歷復雜的變形路徑,底部主要受到雙向拉應力作用,產生雙向拉應變,坯料發生減薄;凸緣部分受到周向壓應力、徑向壓應力作用,產生雙向壓應變,發生增厚。坯料在流動過程中,因壓邊圈的作用,會發生反復彎曲 - 反彎曲,變形比較劇烈。沖壓模具有研究表明,不同變形模式下,奧氏體的穩定性有明顯的差別,故封頭在成形過程中,各部分的馬氏體含量不一。沖壓行業現狀奧氏體不銹鋼的穩定性主要與材料的化學成分、鎳當量 Nieq、馬氏體臨界轉變溫度 Ms、相變誘發馬氏體的最高溫度Md、發生30%塑性應變導致50%(體積分數)—馬氏體轉變的溫度 MD30 及層錯能 γSF有關。有研究表明,Ms和 MD30 越高,Nieq和 γSF 越低,奧氏體不銹鋼的穩定性越低,越容易發生 TRIP 效應。沖壓產業報告目前關于奧氏體不銹鋼封頭成形過程中 TRIP 效應的研究較少。

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