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304不锈钢薄板的加工硬化与退火软化试验

来源:腾博金属 | 发布日期:2022-08-24 | 浏览:0

304不锈钢是一种铬镍奥氏体系不锈钢,比较常用的是作为冲压垫圈类的紧固件。因为这种材料冲压件在各部分的形变程度都不一样,大概在15%~40%之间,所以304不锈钢材料的加工硬化程度也有差别。

304不锈钢薄板

304不锈钢薄板

对304不锈钢薄板进行冷加工之后,微观上滑移面和晶界上会形成大量位错,导致点阵发生畸变。当畸变量越大时,其位错密度也越高,内应力和点阵畸变就越严重,使不锈钢的变形抗力和强度、硬度等随变形程度而增加,塑性指标伸长率、断面收缩率降低。

当304不锈钢板加工硬化达一定程度时,如果继续形变,就会有开裂或脆断的风险,成形后其残余应力极易引起工件自爆破裂。在环境气氛作用下,放置一段时间后,不锈钢工件会自动产生晶间开裂,也叫季裂。所以在304不锈钢板冲压成形过程中,通常都要进行工序间的软化退火,也就是中间退火,来除去残余应力,降低硬度,恢复材料塑性,方便能进行下一道加工。

试验304不锈钢薄板并分析

试验材料是304,厚度0.7±0.05mm,其化学成分(质量分数:W%)≤0.08%C、≤1.00%Si、≤2.00%Mn、≤0.04%P、≤0.030%S、8.00%~10.50%Ni、18%~20%Cr。

随着预形变量的增大,304不锈钢的屈服强度和抗拉强度增明显提高,硬度值增加,耐塑性下降,产生了明显的加工硬化现象。另外也能明显看到,随着预形变量的增加,试样的屈强比也随之增加,这说明试样的可成形性也会随着冷变形量的增加而降低。

退火软化工艺

经加工硬化的304不锈钢可以使用高温和低温退火两种方式来恢复塑性,从而减少其硬化程度,及消除或减少残余应力,为了不使材料产生敏化,退火时应避开500℃~850℃的敏化温度范围。

低温退火对304不锈钢板的屈服强度影响比较小,在500℃以下退火,退火后屈服强度值变化较小,高温退火对试样屈服强度的影响较大,预形变量为15%时在1050℃下退火后Re降到260MPa,Rm几乎随退火温度成线性下降,但是变化的幅度比Re小得多。另外试样的维氏硬度值随退火温度的升高而下降。

随着退火温度的升高,试样伸长率明显提高,尤其是高温退火状态下, Re下降最为明显,达到了完全软化状态。在1050℃退火(保温5分钟,快冷)伸长率A、硬度 HV 达到软化的最佳组合。

经不同预形变量的304不锈钢薄板高温(1040 ℃ ~1080 ℃)短时(5~10分钟)并快速冷却的退火工艺,组织发生完全再结晶,且晶粒大小较均匀,最适宜紧固件用的垫圈类产品制造,退火软化效果是最显著的。

【本文标签】 304 不锈钢板

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