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在316LN不锈钢管的锻造过程中,控制锻造变形的真实应变应大于0.655;可以通过316LN不锈钢管动态再结晶实现晶粒细化,达到产品的晶粒度要求。2)采用大圆角V砧和上下不等砧宽比拔长时,可以有效地增加或改善等效应变的分布。建议大圆角半径比值取0.8~1.2;当上砧砧宽比0.6时,V砧砧宽比应小于0.9,建议取0.8。3)大圆角V砧翻转拔长提高了坯料内部的等效应变,坯料整体的等效应变分布更为均匀,了坯料内部的“空洞”。316LN不锈钢管锻造过程中,采用改进砧形连砧翻转拔长,有利于解决其晶粒细化和晶粒均匀性的问题。 为了验证数值模拟实验得到结论的正确性,分别进行了普通砧形以及组合砧形拔长的物理模拟。通过数据处理后,试样的中心截面等效应变分布如图7中所示。比较可知,组合砧可以显著增大试件中心的等效应变分布。在压下率不变的情况下,采用改进的组合砧形,可以获得更好的应变分布状态,这和数值模拟得出了一致的结论。对于物理模拟实验,由于采用坐标网格法进行四节点网格的截取,进行了一定的近似,因此实验结果会有误差,但这不影响对变形分布规律的分析。
氮在316L不锈钢管的作用除了代替部分贵重金属镍外,主要是在不损害钢的塑性和韧性的前提下,显著提高钢的强度。氮对316L不锈钢管的强化优势如图所示。目前关于氮的强化作用主要包括间隙固溶强化,晶界强化,析出强化。 可以看出氮和碳在钢中主要以间隙原子形式存在,但在不同的晶格中占据不同的位置。在体心立方晶格中占据四面体间隙位置,在面心立方晶格中占据八面体间隙位置。由于316L不锈钢管的晶格结构为面心立方晶格,因此氮和碳在奥氏体中主要存在于八面体间隙位置。 与碳相比氮原子半径虽然较小,但氮在316L不锈钢管的晶格中可以产生更大的晶格膨胀,使位错运动的阻力增大,强度增加。有研究表明,在300系列不锈钢管中加入0.1%的氮元素,奥氏体基体畸变应力增加3.3倍,室温强度提高约60MP~100MP。另一方面,氮原子对位错也有强烈的钉扎作用。这是由于氮原子与位错的结合焓较高;再者氮原子与位错之间也存在静电的相互作用,因为位错的核心由于缺少自由电子,而带正电荷,氮原子附近由于自由电子较多,带负电荷。这使得氮原子与位错之间发生静电吸引作用,强化效应增加。氮还可以使原子间电子交换的方向性降低,使电子在晶体结构内的分布更均匀,更利于氮的弥散强化。此外,由于电子交换方向性降低,原子键合在位错滑移过程中并未减弱或受到破坏,所以氮合金化后的316L不锈钢管仍具有较高的断裂韧性。
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不锈钢管精密铸造具体有什么样条件下才能发挥优越性 1、铸件尺寸不能太大:熔模铸造适宜于铸造几克到十几公斤的中、小型铸件。近年来,虽然大型精密铸件的研究与生产得到长足的进步,但毕竞有一声限度,还不能像砂型铸造那样,尺寸和重量几乎不受限制。 2、工艺过程复杂:熔模铸造工序繁多,工艺过程复杂,生产周期也长,袋响铸件质量的因素很多,生产中对材料和工艺的装求比较严格。 3、铸件冷却速度慢:熔模铸造铸件凝固和冷却速度较慢,结晶组织粗大。除特殊产品如定向凝固的柱状晶和单晶蚌片外,一般合金铸件的机械性能都比相同材料的铸件低。此外,磷钢祷件还容易产生表面脱碳。 需要指出,任何工艺方法,只是在一定条件下,才能发挥其优越性,熔模铸造也是如此。这里,满足产品质量和使用性能上的要求是重要的。此外,材料和能源的消耗、生产成本、价格、使用寿命和可靠性等因素也不容忽视。不锈钢管熔模铸造在所有毛坯成形方法中,工艺复杂,铸件成本也很高,但是如果产品选择得当,零件设计合理,高昂的铸造成本由于减少切削加工、装配和节约金属材料等方面而得到补偿,则熔模铸造具有良好的经济性。特别是对于那些形状复杂的、精密的、高熔点合金而又难以加工成形的产品而言,熔模铸造在技术上和经济上的优越性,无疑是其它工艺方法无与伦比的。
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