锻造应变速率和变形温度对温加工304L不锈钢力学性能的影响

    304l不锈钢锻件可以通过4种不同类型的锻造设备（液压机、机械压力机、螺旋压机和高能高速锻造机（herf））锻造而成。在变形过程中，上述各种机器都具有不同的额定应变速率。在锻造过程中，不断变化着的互相有关联的变量，诸如应变、应变速率、应变分布、温度、冷却速率等会影响到锻件的显微组织。有专家指出，变形温度在锻造过程中非常重要，当变形温度高于所变形金属的再结晶温度时，应变速率是重要的加工参数；当变形温度低于所变形金属的再结晶温度时，应变则成了第一重要的参数。在热加工和冷加工之间存在一个成型温度的过渡区，在这个过渡区内，应变、应变速率以及变形温度相互作用，影响金属的显微组织和力学性能。这个中间的温度区域通常被称作“温加工区”。zui终的锻件要在816℃、843℃和871℃的温度下进行温加工（即低的热加工）。
    试验用的材料是经过氩氧脱碳（aod）的304l不锈钢，经过真空电弧重熔（var）、浇注成锻件，并在1232℃下经过均质处理。将锻件热轧+在954℃下固溶退火达4.5×103s(1.25h)+水淬+冷精整+剥皮。材料的化学成分见下表：

    在锻造设备上经过三个变形阶段（二次挤压和一次zui终的顶锻）获得zui终的锻件形状，在每一次变形之后都要在10秒内对材料进行水淬以防止静态再结晶。在第二次挤压之后、获得zui终锻件之前按对材料退火及不退火两条工艺路线进行处理，在挤压或锻造之前都要将材料预热至220+/-100℃。结果表明，较低的应变速率生产出的部件强度较低、延性较高，但是这种较低应变速率的工艺对变形温度变化比较敏感，并会使部件内部的性能变化较大。像herf这种应变速率zui高的工艺则会由于内部加热而使屈服强度有所下降。较低的加工温度会提高强度、降低延性并使部件内部的性能变化较少。在zui终锻造之前的热处理虽然会降低强度、但会使延性略有增加，并使部件内部的性能变化较少。