[D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2013.01.010 第35卷第1期 北京科技大学学报 Vol.35 No.1 2013年1月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jan.2013 316L不锈钢冷变形加工硬化机制及组织特征 宋仁伯，项建英)，侯东坡2) 1)北京科技大学材料科学与工程学院.北京1000832)中铁物资集团中南有限公司，武汉430070 通信作者.E-mail:songrb@mater,ustb.cdh.cm 摘要通过对316L不锈钢的不同变形量的压缩试验，对其冷变形特性进行了研究.利用修正的L1dwk模型对流变 应力数据进行非线性拟合，获得了316L不锈钢的真应力-应变模型和加工硬化模型.试验结果表明：修正的Ludwik模 型能较好的反映316L不锈钢真应力与应变关系；根据流变应力的变化规律，316L不锈钢冷变形流变应力可分为三个阶 段，分别为真应变小于0.02的强加工硬化阶段，真应变在0.02与029之间的稳加工硬化阶段，以及真应变大于0.29的 弱加工硬化阶段.电子显微技术研究表明316L不锈钢三个不同的变形阶段，其加工硬化机制、微观组织特征有所不同 关键词不锈钢：冷加工；硬化：微观组织：硬度 分类号TG142.71 Microstructure characteristics and work-hardening mechanism of 316L austenitic stainless steel during cold deformation SONG Ren-bo1)=,XIANG Jian-ying )HOU Dong-po 2) 1)School of Materials Science and Engineering.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)China Railway Materials Group Central-south Co.Ltd,Wuhan 430070,China Corresponding author,E-mail:songrb@mater.ustb.edu.cn ABSTRACT The cold deformation characteristics of 316L stainless steel were investigated by compression testing with different deformations.The true stress-strain model and work-hardening model were obtained by fitting the test data with a modified Ludwik model.It is found that the modified Ludwik model can formulate the relationship between stress and strain of the stainless steel.The fiow stress of the stainless steel during cold deformation is divided into three stages:the high work-hardening stage,the stable work-hardening stage,and the low work-hardening stage corresponding to the deformation less than 0.02,between 0.02 and 0.29,and greater than 0.29,respectively.Electron microscopy results indicate that the work-hardening mechanism and microstructure characteristics of the stainless steel are different in the three stages KEY WORDS stainless steel;cold working:hardening;microstructure:hardness 316L不锈钢(00Cr17Ni14Mo2)是经典的18-8粒尺寸、变形速率、变形程度等因素都会影响到 (CrN)不锈钢成分改型合金，是为改善耐腐蚀性能真应力-应变曲线的数值及形状特征.目前很多研 而发展的一种Cr-Ni-Mo型超低碳奥氏体不锈钢！. 究人员对316L不锈钢的冷变形行为展开了研究工 由于其优良的耐海水腐蚀、耐晶间腐蚀性能和高温 作4-1，这些文献对316L不锈钢的冷变形过程中的 力学性能，被广泛用于管道、换热器、高温螺栓的制变形机制、微观组织和力学性能有一定的报道，如 造和医用材料，是目前应用较为广泛的奥氏体不锈 Soussan等4l对316L不锈钢在变形中的单滑移和 钢☒.316L不锈钢具有很高的加工硬化指数，因此晶面滑移以及多滑移的出现作了研究，Ludwigson 冷变形是提高其强度的重要方法③). 等阐述了间隙元素C和N对应变诱发马氏体 金属的真应力-应变曲线能很好地反映金属塑 相变的影响，刘伟等6研究了应变速率对奥氏体 性变形过程中的各项特性。金属的点阵类型、晶 不锈钢应变诱发马氏体转变和力学行为的影响.但 收稿日期：2011-11-11第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 不锈钢冷变形加工硬化机制及组织特征 宋仁伯 '二一, 项建英 , 侯东坡 北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 叱 中铁物资集团中南有限公司, 武汉 匕 通信作者, 一 , , 摘 要 通过对 不锈钢的不同变形量的压缩试验, 对其冷变形特性进行 了研究 利用修正的 模型对流变 应 力数 据进 行非 线性 拟合 , 获 得 了 不锈 钢 的真应 力一应 变模 型和加 工硬化模 型 试验 结果 表 明 修 正 的 模 型能较 好的反 映 不锈 钢真应力 与应变关 系 根据 流变应力 的变化 规律 , 不锈钢 冷变 形流变 应力可 分为 三个阶 段, 分别为真应变小于 的强加工硬化阶段, 真应变在 与 之间的稳加工硬化阶段, 以及真应变大于 的 弱加工硬化阶段 电子显微技术研究表明 不锈钢三个不同的变形阶段 , 其加工硬化机制 、 微观组织特征有所不同 关键词 不锈钢 冷加工 硬化 微观组织 硬度 分类号 一 万 ` 五。卜乙 曰 , 曰丫介 万 五 卜夕 ”夕 , 万 刀 夕一刀 、 ,一 , , , , 、 , 一 一, , , , 口 , , 回 一 沧 ￡ 、 , 瓜 , 一 一 一 一 〔 , 、 〔· 、 一 , 一 , 一 , 刀 一。 〔 , , 一 傲 一 、 价 〔 , , 不锈钢 是经典 的 一 一 不锈钢成分改型合金 , 是为改善耐腐蚀性能 而发展的一种 一 一 型超低碳奥 氏体不锈钢 ` 由于其优 良的耐海水腐蚀 、耐晶间腐蚀性能和高温 力学性能, 被广泛用于管道 、换热器 、高温螺栓的制 造和 医用材料 , 是 目前应用较为广泛的奥氏体不锈 钢 不锈钢具有很高的加工硬化指数, 因此 冷变形是提高其强度的重要方法 金属 的真应力一应变 曲线 能很好地反映金属塑 性变形过程 中的各项特性 金属的点阵类型 、 晶 收稿 日期 一 一 粒尺寸 、 变形速率 、 变形程度等因素都会影响到 真应力一应变 曲线的数值及形状特征 目前很 多研 究人员对 不锈钢的冷变形行为展开 了研究工 作阵一“ , 这些文献对 不锈钢的冷变形过程 中的 变形机制 、微观组织和力学性能有一定的报道 , 如 等 对 不锈钢在变形中的单滑移和 晶面滑移 以及 多滑移的出现作 了研究, 、 等 阐述 了间隙元素 和 对应变诱发马氏体 相变的影响, 刘伟等 网 研究了应变速率对奥氏体 不锈钢应变诱发马 氏体转变和力学行为的影响 但 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2013.01.010