Формирование структуры стали 08Х18Н10Т в условиях пилигримовой прокатки и последующего отжига

Автор: Еремин Виктор Николаевич, Перевозчиков Данил Викторович, Маковецкий Александр Николаевич, Шакирова Лиана Ильшатовна, Рущиц Сергей Вадимович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Рубрика: Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением

Статья в выпуске: 2 т.21, 2021 года.

Бесплатный доступ

В работе изучена кинетика постдеформационного разупрочнения стали 08Х18Н10Т в интервале температур 1000-1200 °С методом двойной деформации. Образцы были изготовлены из стали с относительно высокой массовой долей углерода (%C = 0,07) и титана (%Ti = 0,50). Горячая деформация осуществлялась одноосным сжатием цилиндрических образцов на симуляторе термомеханических процессов Gleeble 3800. Показано, что при температурах, близких к 1000 °С, в стали 08Х18Н10Т с рассмотренным химическим составом оказывается подавленной как динамическая рекристаллизация, так и постдеформационная рекристаллизация. При большей температуре, а именно при 1100 °С, а тем более при 1200 °С, постдеформационная рекристаллизации протекает быстрее и для ее полного протекания требуется несколько десятков секунд. По результатам производственных наблюдений, в силу контакта тела заготовки с массивным дорном, происходит захолаживание внутренних слоев металла заготовки, в результате чего их деформация происходит при температуре, близкой к 1000 °С. Это обстоятельство является причиной сохранения в структуре бесшовных труб вблизи их внутренней поверхности крупных деформированных зерен. Увеличение деформации до величины 1,3 по Мизесу в модельных экспериментах повышает движущую силу постдеформационной рекристаллизации и обеспечивает в стали полностью рекристаллизованную структуру после отжига при 1000 °С. На основании полученных результатов выработаны предложения по изменению технологии прокатки труб из стали 08Х18Н10Т для нужд атомной энергетики, предполагающие увеличение величины деформации до значения 1,1 по Мизесу (только до значения 1,1 в силу технических ограничений стана), что позволило исключить отбраковку по величине зерна. Прокатка труб по экспериментальному маршруту показала его эффективность.

Еще

Сталь 08Х18Н10Т, сталь AISI 321, горячая деформация, метадинамическая и статическая рекристаллизация, пилигримовая прокатка

Короткий адрес: https://readera.org/147233985

IDR: 147233985   |   DOI: 10.14529/met210208

Список литературы Формирование структуры стали 08Х18Н10Т в условиях пилигримовой прокатки и последующего отжига

  • Dehghan-Manshadi A., Barnett M.R., Hodgson P.D. Hot Deformation and Recrystallization of Austenitic Stainless Steel: Part I. Dynamic Recrystallization. Metallurgical and Material Transactions, 2008, no. 39, pp. 1359–1370. DOI: 10.1007/s11661-008-9512-7
  • Mandal G.K., Stanford N., Hodgson P., Beynon J. Effect of Hot Working on Dynamic Recrystallization Study of As-Cast Austenitic Stainless Steel. Materials Science and Engineering, 2012, vol. 556, pp. 685–695. DOI: 10.1016/j.msea.2012.07.050.
  • Ghazani M.S., Eghbali B., Ebrahimi G. Kinetics and Critical Conditions for Initiation of Dynamic Recrystallization during Hot Compression Deformation of AISI 321 Austenitic Stainless Steel. Metals and Materials International, 2017, vol. 23, pp. 964–973. DOI: 10.1007/s12540-017-6391-8
  • Ghazani M.S., Eghbali B. Characterization of the Hot Deformation Microstructure of AISI 321 Austenitic Stainless Steel. Material Sciences and engineering, 2018, vol. 730, pp. 380–390. DOI: 10.1016/j.msea.2018.06.025
  • Рущиц С.В., Ахмедьянов А.М., Перевозчиков Д.В., Маковецкий А.Н., Еремин В.Н. Моделирование горячей деформации стали 08Х18Н10Т (AISI 321) одноосным сжатием. Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2021. Т. 21, № 2. С. 30–41. [Rushchits S.V., Akhmed’yanov A.M., Perevozchikov D.V., Makovetskiy A.N., Eremin V.N. Modelling of Hot Deformation of Steel 08H18N10T (AISI 321) under Uniaxial Compression Test. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Metallurgy, 2021, vol. 21, no. 2, pp. 30–41. (in Russ.)] DOI: 10.14529/met210203
  • Poliak E.I. Dynamic Recrystallization Control in hot rolling. Procedia Manufacturing, 2020, vol. 50. pp. 362–367. DOI: 10.1016/j.promfg.2020.08.067
  • Cho S.H., Yoo Y.C. Hot Rolling Simulations of Austenitic Stainless Steel. Journal of Materials Science, 2001, vol. 36, pp 4267–4272. DOI: 10.1023/A:1017949812425
  • Cho S.H., Yoo Y.C. Static Recrystallization Kinetics of 304 Stainless Steels. Journal of Materials Science, 2001, vol. 36. pp. 4273–4278. DOI: 10.1023/A:1017906030172
  • Dehghan-Manshadi A., Barnett M.R., Hodgson P.D. Hot Deformation and Recrystallization of Austenitic Stainless Steel: Part II. Post-deformation Recrystallization. Metallurgical and Materials Transactions, 2008, no. 39, pp. 1371–1381. DOI: 10.1007/s11661-008-9513-6
  • Ghazani M.S., Eghbali B. Prediction of Post-deformation Recrystallization Kinetics in AISI 321 Austenitic Stainless Steel Using Double-Stage Hot Compression. Journal of Materials Engineering and Performance, 2019, vol. 28. pp. 3567–3575. DOI: 10.1007/s11665-019-04139-3
  • Kratochvíl P., Havela L., Svobodová A., Pacák J., TomešStatic J. Recrystallization Processes in High Alloyed Seamless Tubes of AISI 321 Steel After the Hot Formation. Acta Universitatis Carolinae. Mathematica et Physica, 1990, vol. 31, no. 2, pp. 119–131.
  • Kratochvíl P., Lukáč P., Vostrý P., Pacák J., Tomeš J. Dynamic Softening and Static Recrystallization of AISI 321 Steel. Materials Science and Technology, 1991, vol. 7. pp. 78–82. DOI: 10.1179/mst.1991.7.1.78
  • Perttula J.S., Karjalainen L.P. Recrystallisation Rates in Austenite Measured by Double Compression and Stress Relaxation Methods. Materials Science and Technology, 1998, vol. 14, no. 7, pp. 626–630. DOI: 10.1179/mst.1998.14.7.626
  • Taylor A.S., Hodgson P.D. The Post-Deformation Recrystallization Behavior of 304 Stainless Steel Following High Strain Rate Deformation. Materials Science and Engineering, 2011, vol. 529, pp. 164–169. DOI: 10.1016/j.msea.2011.09.013
  • Vervynckt S., Verbeken K., Thibaux P., Houbaert Y. Characterization of the Austenite Recrystallization by Comparing Double Deformation and Stress Relaxation Tests. Steel Research International, 2010, vol. 81, no. 3, pp. 234–244. DOI: 10.1002/srin.200900126
  • Medina S.F., Quispe A. Improved Model for Static Recrystallization Kinetics of Hot Deformed Austenite in Low Alloy and Nb/V Microalloyed Steels. The Iron and Steel Institute of Japan International, 2001, vol. 41, no. 7, pp. 774–781. DOI: 10.2355/isijinternational.41.774
Еще
Статья научная