409L铁素体不锈钢的热变形行为
耐热铁素体409HP 介绍
耐热铁素体409HP 介绍一般介绍及应用（General description and applications）409（UNS S40900）钢种是耐热铁素体不锈钢，用以保证汽车排气部件具有良好的耐氧化和腐蚀性。
1961 年开发出这种合金用作汽车的消音器，从那以后这种通用的不锈钢被用于汽车的管道歧管、排气管、催化转换器、消音器和尾管。
409 钢种突出的可成形性、可焊性和耐腐蚀性已使其在其他许多地方得到广泛的应用，例如涵洞、家用加热炉、汽车恒温器、燃料过滤器变压器外壳和农场装备。
409（UNS S40900）铁素体不锈钢在大多地方使用良好，但在有些工业应用场合的焊接热影响区会产生晶间腐蚀。
该合金Ti 和Nb 含量的配比十分仔细，能抗可能在焊接热影响区或母体金属在其他受热情况下发生的敏感性和晶间腐蚀。
氮化钛表面缺陷少是该合金的另一特点。
稳定元素配比平衡可以达到最佳的可焊接性而在焊接后不用以退火来恢复延性。
其可成形性和韧性也有所提高。
409HP（USN S40930）合金是一种有专利权的不锈钢化学成分。
和其他409 合金一样，11 ％的Cr 含量使其耐蚀性比碳钢大大加强。
该合金有足够的抗氧化性和耐蚀性，是汽车排放系统应用方面的极佳选择。
而热端排放可能要用Cr 含量为18 ％的合金。
409HP 合金良好的可加工性，也有利于在汽车以外方面的应用。
化学成分(Composition)机械性能：物理性能（Physical properties）409HP 合金的特点是在正常的加工温度下为单相铁素体微型结构，其中沉积了散射的Ti 和Nb 碳氮化物。
对其化学成分的配比很仔细，避免在退火温度中或在焊接的热影响区形成奥氏体和随之形成马氏体。
许多铁素体长期置于700－1100℉（370－590℃）温度范围后会脆化。
在温度约为885℉（475℃）时这种脆化速度最快，经常称之为“885℉（475℃）脆化”。
这是由称作α’马氏体的富Cr第二相的沉积引起的。
不锈钢的变形量
不锈钢的变形量引言不锈钢是一种重要的金属材料，具有耐腐蚀、高强度和良好的机械性能等特点，在各个领域得到广泛应用。
在使用过程中，不锈钢可能会发生变形，这对于设计和工程师来说是一个重要的考虑因素。
本文将深入探讨不锈钢的变形量及其影响因素。
不锈钢的变形量定义不锈钢的变形量指的是在外力作用下，不锈钢材料发生形状或尺寸上的改变。
常见的不锈钢变形包括弯曲、拉伸、压缩和扭转等。
不锈钢的变形机制不锈钢的变形主要通过两种机制实现：塑性变形和弹性变形。
塑性变形塑性变形是指材料在外力作用下发生永久性改变。
当外力作用超过不锈钢材料的屈服强度时，原子间结构发生位移，晶体滑移和再结晶等过程发生，导致材料产生塑性变形。
塑性变形后，材料会保持新的形状和尺寸。
弹性变形弹性变形是指材料在外力作用下发生临时性改变，当外力撤离后，材料会恢复到初始状态。
在弹性变形过程中，原子间结构并没有发生永久性改变。
不锈钢的变形量计算不锈钢的变形量可以通过以下公式进行计算：1.弯曲变形量：弯曲变形量 = (M * L) / (E * I)其中，M为弯矩，L为梁长度，E为弹性模量，I为截面惯性矩。
2.拉伸或压缩变形量：拉伸或压缩变形量 = (F * L) / (A * E)其中，F为拉伸或压缩力，L为材料长度，A为截面积，E为弹性模量。
3.扭转变形量：扭转变形量 = (T * L) / (G * J)其中，T为扭矩，L为材料长度，G为剪切模量，J为极限扭转惯性矩。
以上公式可以根据具体情况进行调整和修正。
影响不锈钢变形量的因素不锈钢的变形量受多种因素的影响，以下是一些重要的因素：1.材料的力学性能：不锈钢的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等力学性能会直接影响其变形量。
2.外力作用：外力的大小和方向会对不锈钢的变形产生直接影响。
例如，施加在不锈钢上的拉伸力和压缩力会导致相应的变形。
3.温度：温度对不锈钢的塑性和弹性模量有显著影响，从而影响其变形量。
高温下，不锈钢更容易发生塑性变形。
409l化学成分
409l化学成分409L是一种常用的不锈钢材料，具有独特的化学成分。
本文将介绍409L不锈钢的化学成分及其相关特性。
1. 铁（Fe）：铁是409L不锈钢的主要成分，占据了其化学成分的大部分。
铁是一种重要的金属元素，具有良好的强度和可塑性。
2. 碳（C）：碳是409L不锈钢的另一个主要成分，其含量通常控制在0.03%以下。
碳的添加可以提高不锈钢的硬度和强度，同时也会降低其耐腐蚀性能。
3. 铬（Cr）：铬是不锈钢的关键成分之一，也是409L不锈钢的重要成分之一。
铬的含量通常在10.5%至12.5%之间。
铬的添加可以形成一层致密的氧化膜，防止氧气进一步侵蚀不锈钢，从而使其具有良好的耐腐蚀性能。
4. 锰（Mn）：锰是409L不锈钢中的另一个主要成分，其含量通常在1%至2%之间。
锰的添加可以提高不锈钢的强度和硬度，并改善其可塑性。
5. 硅（Si）：硅是409L不锈钢中的重要成分之一，其含量通常在1%至2%之间。
硅的添加可以提高不锈钢的抗氧化性能，并改善其高温强度。
6. 磷（P）：磷是409L不锈钢中的杂质元素之一，其含量应尽量控制在0.04%以下。
高磷含量会降低不锈钢的耐腐蚀性能。
7. 硫（S）：硫是409L不锈钢中的另一个杂质元素，其含量也应尽量控制在0.03%以下。
高硫含量会降低不锈钢的耐腐蚀性能，并易于产生热裂纹。
8. 钛（Ti）：钛是409L不锈钢中的微量元素之一，其含量通常在0.1%至0.5%之间。
钛的添加可以防止不锈钢在焊接过程中产生晶间腐蚀。
9. 铌（Nb）：铌是409L不锈钢中的另一个微量元素，其含量通常在0.1%以下。
铌的添加可以提高不锈钢的高温强度和耐腐蚀性能。
10. 铜（Cu）：铜是409L不锈钢中的微量元素之一，其含量通常在0.3%以下。
铜的添加可以提高不锈钢的耐腐蚀性能。
409L不锈钢是一种低碳、低铬、低镍的不锈钢材料，具有良好的耐腐蚀性能和高温强度。
其主要应用于汽车排气系统、储罐、管道等领域，以满足耐高温、耐腐蚀的要求。
汽车排气系统用409型铁素体不锈钢的开发研究
铁素体不锈钢不含或少含贵金属镍，原料成 本低廉。而且与奥氏体不锈钢相比，具有良好的 耐氯化物、应力腐蚀性能。另外，铁素体不锈钢热 膨胀系数小，还具有很好的抗点蚀和抗高温氧化 性。铁素体不锈钢这些特有性能，可以很好地满 足汽车排气系统用钢的要求，已成为汽车排气系 统的首选材料。 ２．３钢种设计
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ，ｔｌｌｅ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｓｙｓｔｅｍ，Ｔｉ ｓｉｎｇｌｅ ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ，Ｔｉ＋Ｎｂ ｄｕａｌ ｓｔａ—
ｂｉｌｊｚ８ｔｊｏｎ
１前言 在汽车高性能化、轻量化的过程中，为适应汽
车尾气排放标准的严格要求，从２０世纪后期开始 在汽车排气系统中使用不锈钢。特别是近年来， 为适应排气温度的不断升高，使用能耐高温、耐腐 蚀的不锈钢代替铸件和碳素钢已得到了汽车制造 商的广泛认同。
与Ｎｂ单稳定４０９型不锈钢相比，Ｔｉ＋Ｎｂ双 稳定４０９型不锈钢既有良好综合性能，又有明显 的低成本性。
４０９型不锈钢成分设计原则如下： （１）实现超低Ｃ，Ｎ，提高铁素体不锈钢的成 形、耐蚀等性能。结合不锈钢分公司不锈钢工艺 装备，ｃ，Ｎ总含量设计控制在０．０３５ ０％以下。 （２）为了尽可能提高４０９系列不锈钢的耐蚀、 抗高温氧化性能，Ｃｒ含量尽可能控制在上限。 （３）按钢中ｃ＋Ｎ含量，计算所需稳定元素含 量。
王伟明等 汽车排气系统用４０９型铁素体不锈钢的开发研究
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ｎｇ．４
Ｔｉ＋Ｎｂ双稳定
Ｔｉ单稳定
图４冷变形试样金相组织照片
Ｍｅｔａｌｌｕ晒ｃａｌ ｓ咖ｃｔＩｌｒｅ ｏｆ ｃｏｌｄ ｍｎｅｄ ４０９玛Ｓ ａｔ ｄｉ妊白ｅｎｔ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｔｅｍｐｅｍｔｕｒｅｓ
409l化学成分
409l化学成分409l是一种化学成分，也被称为409l不锈钢。
它是一种低碳不锈钢，具有高强度、优良的耐腐蚀性和优异的加工性能。
409l常用于汽车排气系统、热交换器、燃气管道和食品加工设备等领域。
一、409l的化学成分409l的主要化学成分包括铁（Fe）、铬（Cr）、锰（Mn）、硅（Si）、钼（Mo）等元素。
铁是409L的主要成分，占据了大部分的成分比例。
铬是不锈钢中常见的合金元素，可以提高不锈钢的耐腐蚀性能。
锰是一种强化元素，可以提高409l的强度和硬度。
硅是一种常见的合金元素，可以提高409l的耐热性和耐蚀性。
钼是一种强化元素，可以提高409l的强度和耐蚀性。
二、409l的特性和应用1. 高强度：409l具有较高的屈服强度和抗拉强度，可以承受高强度的力学应力。
2. 优良的耐腐蚀性：409l具有良好的耐腐蚀性能，可以在酸性、碱性和氧化性环境中长期使用而不腐蚀。
3. 优异的加工性能：409l具有良好的可塑性和可焊性，可以方便地进行各种加工和焊接操作。
4. 应用广泛：409l常用于汽车排气系统，因为它具有良好的耐高温和耐腐蚀性能。
此外，409l还广泛应用于热交换器、燃气管道和食品加工设备等领域。
三、409l与其他不锈钢的区别1. 409l与304不锈钢相比，含有更高的铬含量，具有更好的耐腐蚀性能，尤其是在高温和氯离子环境下。
2. 409l与316不锈钢相比，含有较低的镍含量，具有较低的成本，但耐腐蚀性能稍逊于316不锈钢。
四、409l的制备方法409l的制备方法主要包括熔融法和粉末冶金法。
熔融法是将合适比例的原料加热到熔化状态，然后冷却形成固态的409l材料。
粉末冶金法是将合适比例的金属粉末混合、压制成型，并经过烧结和热处理，最终得到409l材料。
五、409l的性能测试方法对于409l材料的性能测试，常用的方法包括拉伸试验、硬度测试、冲击试验和耐腐蚀性测试等。
拉伸试验可以测试409l的屈服强度和抗拉强度。
409l不锈钢和304哪个好
409L不锈钢和304不锈钢哪个好？
对于“409L不锈钢和304不锈钢哪个好？”这个问题，无锡中兴溢德给大家简要说明。
409L不锈钢和304不锈钢这两种材质，要说哪个材质比较好，还是要看其使用用途。
304不锈钢是不锈钢中常见的材质，它还有一个外号叫18/8不锈钢，具有易加工的特点，在工业、家具装饰、食品医疗等行业得到了广泛的应用。
409L不锈钢属于铁素体不锈钢，耐腐蚀、高温和疲劳，在汽车排气管这方面使用最多。
所以无锡中兴溢德认为这两种不锈钢材质根本就没有可比性。
但是，409L不锈钢和304不锈钢不能说哪个就比哪个好！要根据实际的应用来说明这个问题。
比方说，有的客户要购买409L不锈钢，但没货了，我们用304不锈钢给你代替，你看可以吗，给你算便宜一点。
客户说了这不是价格的问题！我们做电磁炉，要用有磁性的不锈钢，即使304不锈钢赔钱卖给我，我拿来也是一堆废料，没用啊！
所以无锡中兴溢德认为还是要根据实际需求来。
409l不锈钢密度
409l不锈钢密度409L不锈钢密度导语：不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的合金材料，常被广泛应用于各个领域。
而409L不锈钢是一种常见的不锈钢材料，具有较低的碳含量和高铬含量，因此在耐高温和耐腐蚀方面表现出色。
本文将着重介绍409L不锈钢的密度，并对其相关特性进行探讨。
一、409L不锈钢的基本介绍409L不锈钢是一种低碳铬不锈钢，属于铁素体不锈钢。
其化学成分中铬的含量达到11%以上，能够有效提高这一材料的耐腐蚀性能。
同时，409L不锈钢还含有钛元素，能够稳定碳化物并阻止晶间腐蚀的发生。
二、409L不锈钢的密度密度是指单位体积的质量，通常用于描述物质的重量特性。
409L不锈钢的密度约为7.7g/cm³，相对较轻，这一特性使得它在某些领域有着特殊的应用价值。
三、409L不锈钢的特性及应用1. 良好的耐腐蚀性能：409L不锈钢在一般大气环境下具有良好的耐腐蚀性能，特别是在轻微腐蚀介质中表现出色。
因此，它广泛应用于汽车排气系统、催化转化器等领域。
2. 良好的耐热性能：409L不锈钢具有较高的耐热性能，能够在较高温度下保持结构稳定。
这使得它成为燃气管道、热交换器等高温环境下的理想选择。
3. 易加工性：409L不锈钢具有良好的可塑性和焊接性，易于加工成型。
这使得它在制造业中得到广泛应用，如烟囱、食品加工设备等。
4. 低成本：相对于其他不锈钢材料，409L不锈钢具有较低的成本，这使得它在一些对材料成本要求较高的领域有着竞争优势。
四、409L不锈钢的相关标准为了确保409L不锈钢的质量和应用效果，相关标准也被制定出来。
例如，中国国家标准GB/T 20878-2007《不锈钢及其复合材料化学成分的测定》对不锈钢材料的化学成分进行了规定。
五、409L不锈钢的发展前景随着现代工业的发展和对材料性能要求的不断提高，409L不锈钢作为一种具有良好性能和低成本的材料，其应用前景广阔。
特别是在汽车、能源和环境保护等领域，409L不锈钢有望得到更广泛的应用。
00cr26mo4超级铁素体不锈钢的热变形行为
第 40卷第6 期 2019 年 12 月
特殊钢
SPECIAL STEEL
Voபைடு நூலகம். 40. No. 6 December 2019 • 7 •
00Cr26Mo4超 级 铁 素 体 不 锈 钢 的 热 变 形 行 为
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第３６卷第１期 ２０１０年２月 兰州理工大学学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｆｌｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．．１
Ｆｅｂ．２０１０
文章编号：１６７３－－５１９６（２０１０）０１－００１２－０４
４０９Ｌ铁素体不锈钢的热变形行为 樊 丁 ，周 碌 ，季根顺 ，刘树敏 ，张建斌 （１．兰州理工大学甘肃省有色金属新材料重点实验室，甘肃兰州７３００５０；２．兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室，甘肃 兰州７３００５０）
摘要：采用热／力模拟实验研究４０９Ｌ铁素体不锈钢在９５０、１ ０００、ｌ ０５０、１ １００、１ １５０℃、应变速率为０．Ｏ１、０．１、 １．０ Ｓ＿。，压下量为５Ｏ 时的热变形行为，讨论热变形参数对流变应力的影响．结果表明，４０９Ｌ铁素体不锈钢的表 观应力指数为４．Ｏ６，热变形表观激活能为２１２ ｋＪ／ｍｏｌ；４０９Ｌ铁素体不锈钢的热变形方程 一３．０１７・１０。 ［ｓｉｎｈ（口・ ） 嘶ｅｘｐ（－－２１２ ０００／ＲＴ）．其软化机制与Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ（Ｚ）参数有关，随着ｚ值从６．１１×１０ 增加 到１．１５Ｘ１０ ，热变形峰值应力相应从１１．７１ ＭＰａ增加到６６．９４ ＭＰａ． 关键词：铁素体不锈钢；热变形方程；流变应力；激活能 中图分类号：１＇Ｏｌ１５ 文献标识码：Ａ
Ｈｏｔ ｄｅｆｏ￣ｒｍａｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｆｅｒｒｉｔｉｃ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ４０９Ｌ ＦＡＮ Ｄｉｎｇ ，ＺＨＯＵ Ｊｉｎｇ ，ＪＩ Ｇｅｎ－－ｓｈｕｎ ，ＬＩＵ Ｓｈｕ－－ｍｉｎ ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ－ｂｉｎ （１＿Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖ．ｏｆ Ｔｅｅｋ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００５０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏ・ ｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌ ＡｌＬｏｙｓ，Ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖ．ｏｆ Ｔｅｃｈ．，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００５０，Ｃｔｆｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｈｏｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｆｅｒｒｉｔｅ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ４０９Ｌ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅｒ－一 ｍｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ａｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒａｎｇｉｎｇ ｆｒｏｍ ９５０℃ｔｏ １ １５０℃ｗｉｔｈ ｓｔｒａｉｎ ｒａｔｅ ｏｆ ０．０１，Ｏ．１， １．０ Ｓ＿。，ａｎｄ ｉｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ５０ ｐｒｅｓｓｉｎｇ－ｄｏｗｎ ｒａｔｅ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｒａｔｅ ｏｎ ｃｒｅｅｐｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ４０９ Ｌ ａｔ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ５０ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｐｐａｒｅｎｔ ｓｔｒｅｓｓ ｅｘｐｏｎｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐａｒｅｎｔ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ａｒｅ ａｂｏｕｔ ４．０６ ａｎｄ ２ １ ２ ｋＪ／ｍｏｌ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，．Ｔｈｅ ｈｏｔ ｄｅ— ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｆ ４０９１ ｗａｓ ＝３．０１７・１０ ［ｓｉｎｈ（口・ｄｐ）］ ・∞ｅｘｐ（－－２１２ Ｏ００／ＲＴ）．Ｉｔｓ ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ ｍｅｃｈ－一 ａｎｉｓｍ ｖａｒｉｅｄ ｗｉｔｈ Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ａｂｂｒｅｖｉａｔｅｄ ａｓ Ｚ）。Ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ Ｚ ｖａｌｕｅ ｆｒｏｍ ６．１１× １Ｏ ｔｏ １．１５×１０。，ｔｈｅ ｈｏｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｅａｋ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙ ｆｒｏｍ １１．７１ ＭＰａ ｔｏ ６６．９４ ＭＰａ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｅｒｒｉｔｉｃ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ；ｈｏｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ；ｆｌｏｗ ｓｔｒｅｓｓ；ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ
自不锈钢开发以来，奥氏体不锈钢一直占据主 导地位．随着全球镍供应紧张，低镍或无镍的铁素体 不锈钢受到国内外重视，并在实际中得到广泛应 用［１］．相对于奥氏体不锈钢，铁素体不锈钢具有低成 本、低热膨胀率、耐高温氧化和优良耐蚀性的优点， 已广泛应用于建筑、锅炉、热交换器、涡轮盘、超高临 界压发电、餐饮设备、室内装饰、家用电器等领域［２］． 近年来，随着汽车工业的飞速发展，汽车排气系 统用材越来越受到汽车生产厂商的重视．铁素体不 锈钢以其优良的低冷加工硬化倾向、耐高温、耐氯化 物应力腐蚀、耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀性能满足了汽 收稿日期：２００９一Ｏ６—１８ 作者简介：樊Ｔ（１９６１－．），男，甘肃合水人，教授，博导 车排气系统用钢的要求，已成为汽车排气系统的首 选材料．日本和欧美的汽车厂均从２Ｏ世纪８Ｏ年代 起全面使用铁素体不锈钢作为制造汽车排气系统的 材料 引． 本文针对４０９Ｌ，铁素体不锈钢进行热压缩试 验，研究变形温度丁、应变速率 等参数对热变形力 学参数的影响，综合分析了４０９Ｉ 铁素体不锈钢的 高温热变形行为．
１试验材料和方法 试验材料为某钢厂提供的铸态４０９Ｌ 铁素体不 锈钢，化学成分如表１所示．４０９Ｌ不锈钢是一种钛 稳定化铁索体不锈钢，其偏光组织见图１，其中黑色 第１期 樊 丁等：４０９Ｌ铁素体不锈钢的热变形行为 为铁素体基体，白点为Ｔｉ（Ｃ，Ｎ），经ＩＭＡＧＥ Ｊ软件 计算得到Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）所占体积分数为１．２％． 表ｌ ４０９Ｌ铁索体不锈钢的主要成分（质量分数Ｊ Ｔａ ｂ＿１ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅｒｒｉｔｉｃ ｓｔａｊｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ４０９Ｌ （ｍａｓｓ－ｆｒａｃｔｉｏｎ） Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｓ Ｐ Ｃｒ Ｔｉ ０．Ｏ】５ Ｏ．４ｆ１ ０．４７ ０．００８ ０．０１６ １１．６２ ０．２５
图１ ４０９Ｌ铁素体不锈钢偏光组织 Ｆｉｇ．１ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒ￣ｓ ｏｆ ｐｏｌａｒｉｚ＿－￣ｄ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ４０９Ｉ ＦＳＳ
压缩热变形试验在ＴＨＥＲＭＯＲＳＴＥＲ－Ｗ热模 拟试验机上进行，试样尺寸为 ８ ｍｉｌｌ×１２．４ ｍｍ， 为了确保温度的均匀性，采用不锈钢底座及硬质合 金圆柱形压头．试样与压头之间涂石墨粉以利于润 滑和改善形变的均匀性和稳定性．变形温度了’一９５０ ～１ １５０℃，应变速率分别为０．０１，０．１，１．０ Ｓ～．以 １０￣Ｃ／Ｓ将试样加热到变形温度，保温１２０ Ｓ，然后 以不同的应变速率 加载至真应变０．６５（压下量约 为５Ｏ ）为止，变形后立即水淬．将经热变形的试样 沿轴向中心剖开，磨制、抛光及腐蚀后观察显微组织 形貌．
２试验结果及分析 ２．１热变形流变曲线 图２为不同变形温度、应变速率下的真应力一 真应变曲线．从图２ａ可见，变形温度９５０℃时，峰值 应力的变化趋势与应变速率相同，应变速率从０．０１ Ｓ 增加到１．０ Ｓ 时，峰值应力也从２０．７２ ＭＰａ增 加到６６．９４ ＭＰａ．应变速率一定时，峰值应力随着变 形温度的增大而减小，三一０．１ Ｓ叫时随着变形温度 的升高，峰值应力从３８．３Ｏ ＭＶａ减小到ｌ７．９４ ＭＰａ （图２ｃ）．由此得知，应变速率越小，钢中的奥氏体和 铁素体发生动态回复和动态再结晶越充分，因而软 化过程就越显著，峰值应力也随之减小．同时，流变 应力也随应变速率减小而下降．表２列出了不同热 变形条件下４０９Ｉ 不锈钢的峰值应力．可见，峰值应 力随变形温度降低和应变速率增大而增加． 从图２还可以看出，只有变形温度为９５０。Ｃ，应 变速率为０．１ Ｓ叫时，流变曲线出现明显峰值，然后 逐步下降进人稳定变形状态，曲线呈水平状态，即动
疗 主 ＼
越
２５ ２Ｏ 罚 ＾＿
ｌ５ ＼
ｌＯ
５
硝 芝 、 －Ｒ
础 ＼
真应变 （ａ）７’＝９５０℃
０ ０．１ Ｏ ２ Ｏ．３ Ｏ．４ ０ ５ ０．６ ０．７ 真应变
（ｂ） Ｏ Ｏｌ ｓ Ｉ
真应变 （ｃ１ ＝Ｏ．１ ｓ一
真应变 （ｄ１；＝１．０ ｓ～ｊ
图２热变形时４０９Ｌ铁素体不锈钢的真应力・真应变曲线 Ｆｉｇ．２ Ｔｒｕｅ ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎ ｃｌｌｒｖ￣ｏｆｈｏｔ－ｄｅｆｏｒｍｅｄ ４０９ＬＦＳＳ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｒａｔｅ
态再结晶型．其余变形温度、应变速率下的流变曲线 呈逐渐上升的加工硬化型或具有一稳态的动态回复 型 ］．通常认为铁素体具有较高的层错能，高温使位 错的攀移和交滑移容易发生，因此铁素体只发生动
∞ 如 加 ｍ 兰州理工大学学报 第３６卷 态回复而不发生动态再结晶 引，而当变形温度为 １ １５０℃，应变速率为０．０１ Ｓ叫时，铁素体内部已经 发生了动态再结晶，如图３所示（Ａ处为奥氏体，Ｆ 处为铁索体）．
图３ ４０９Ｌ铁素体不锈钢热变形典型显微组织 Ｆｉｇ．３ Ｔｙｐｉｃａｌ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｈｏｔ－ｄｅｆｏｒｍｅｄ ４０９Ｌ ＦＳＳ
表２不同热变形条件下４０９Ｌ铁素体不锈钢的峰值应力 Ｔａｂ．２ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｏｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｅａｋ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｒａｔｅ ｏｆ ４０９ＬＦＳＳ ＭＰａ
Ｉ Ｃ ９５０ １ ０００ １ ０５０ １ １０Ｏ １ １５０ ２Ｏ．７２ ｌ６．９９ ｌ５．２Ｏ １４．１】 １１．７ｌ ３８．３Ｏ ２９．０１ ２５．４０ ２０．４６ １７．９４ ６６．９４ ５２．５７ ３９．６１ ３２．１７ ２７．７２ ０．０１ ０．１ １．０
根据Ｆｅ－Ｃｒ相图，在８５０￣１ ３００℃，４０９Ｉ 铁素 体不锈钢为铁素体和奥氏体２相共存，而该２相组 织在高温时的力学性能不同，铁素体较软，奥氏体较 硬，而且塑性变形机制也不同，铁素体在较小的塑性 变形下就会发生动态回复，而奥氏体只有在变形量 达到一定程度后才会发生动态再结晶．因此，４０９Ｉ 铁素体不锈钢的真应力一真应变曲线的形状不同于 单相铁素体不锈钢和单相奥氏体不锈钢． ２．２热变形方程的建立 影响热变形的因素主要有变形温度、应变速率 和变形量，其中变形温度和应变速率对热变形过程 的影响更为显著．表达流变应力与变形条件之间关 系的动力学方程式为［∞］ ， ，、、 Ａ［ｓｉｎｈ（ａ・Ｏ＇ｐ）］ ｅｘｐ（一 ） （１）