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316LN不锈钢管的动态再结晶行为与晶粒细化 低层错能的金属材料在热塑性变形过程中，动态再结晶是其主要的软化机制。316LN不锈钢管为典型低层错能钢，在再结晶温度线以上可以发生动态再结晶。动态再结晶是以无畸变的晶核生成、长大形成再结晶晶粒代替含有高位错密度的形变晶粒的过程，在大量位错的同时可以达到细化晶粒的目的。图１ａ为１１００℃时，316LN不锈钢管原始试样显微组织；图１ｂ为１１００℃、应变速率为０．０１ｓ－１时，316LN不锈钢管发生完全动态再结晶的试样显微组织。 核电主管道锻造时应变速率可达０．０１ｓ－１量级。热力学模拟实验［６］得到了316LN不锈钢管发生完全动态再结晶的规律，即随着真实应变的增加，流动应力趋于稳态，其临界的真实应变值为稳态应变εｓ。根据实验结果，稳态应变εｓ和Ｚ参数之间存在以下关系：εｓ＝０．１５３Ｚ０．０４４。其中，Ｚ为Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ参数，即温度补偿应变速率因子。316LN不锈钢管发生动态再结晶后的晶粒尺寸ｄＤＲＸ与Ｚ参数之间的关系为ｄＤＲＸ＝６．１０８×１０６Ｚ－０．３９２。根据以上公式，可以计算获得316LN不锈钢管在应变速率为０．０１ｓ－１条件下，各个温度的稳态应变εｓ以及晶粒尺寸ｄＤＲＸ，如表１中所示。 ＡＳＴＭ４级的晶粒大小大约为８０μｍ，因此在锻造的过程中，如果能保证每个温度条件下，316LN不锈钢管的真实应变大于稳态应变，则锻造后的晶粒尺寸可以达到ＡＳＴＭ４级或更细。在锻造的过程中，锻件温度是逐渐降低的。本文通过热力学模拟实验［７］，研究了316LN不锈钢管多道次变形条件下的动态再结晶行为。图２中为316LN不锈钢管在不同变形温度梯度、应变速率为０．０１ｓ－１条件下的双道次变形试样显微组织。其中：Ｔ１，Ｔ２，ε１和ε２分别为第１、２道次的变形温度和应变量。用截线法计算得到其晶粒尺寸分别为（ａ）５０．５μｍ和（ｂ）２３．８μｍ，满足晶粒度要求。因此，在１０５０～１２００℃的高温区，在锻造条件允许的情况下，增大316LN不锈钢管锻造时的变形量，有利于保证动态再结晶的充分发生和晶粒细化。
通过对316不锈钢管的硬度和摩擦性质分析，得出以下结论： （1）高温硬度实验表明316不锈钢管随作用温度的升高，其钢组织变软，硬度降低。 （2）常温摩擦实验表明在不同摩擦副存在条件下，摩擦副GCr15-316钢展现出良好的摩擦性质，GCr15作为与316不锈钢管 的对磨材料。 （3）高温摩擦实验表明316不锈钢管的摩擦性能随工作温度的升高不断下降，在高温摩擦工作场合中，一般操作温度不宜高于200℃ 通过光学显微镜对高温摩擦后的316钢试样盘磨损形貌进行观察分析，如图9所示。由图可知，316钢试样盘的磨痕宽度随实验温度的变化而发生变化。在摩擦温度分别为23、100、200、300、400℃时，316不锈钢管试样的磨痕随着温度的升高逐渐变宽，分别是0.85、1.00、1.10、1.21和1.39mm，具有明显变宽的趋势。说明随着温度的增加316不锈钢管的表面塑性变形增加。这是由于提高温度导致316钢组织变软，以致在摩擦实验中加剧了摩擦副与试样间的黏着，而在随后的磨损过程中，摩擦副与试样间发生了不同程度的物质转移，导致不锈钢管试样磨痕增大。
304不锈钢管是一种通用性的不锈钢管，它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。304相当于我国的0Cr19Ni9(0Cr18Ni9)不锈钢。304含铬19%，含镍9%。304是得到广泛应用的不锈钢、耐热钢、实用钢、华业钢。用于食品生产设备、普通化工设备、核能等。 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。304不锈钢化学成份：规格C Si Mn P S Cr Ni(镍)Mo SUS304≤0.08≤1.00≤2.00≤0.05≤0.03 18.00-20.00 8.25~10.50。 在接货时，应在现场检查304不锈钢管在运输过程中是否发生损坏。接货时检验管材的程序一般是： 1、卸货前进行一般性检验。如包装完好无破损，在卸货时，再次进行一般性检验，以证实运输途中，304不锈钢管材是否遭受到意外损坏。 2、304不锈钢管在卸载、运输或堆放的每个环节有可能处理不当，一般情况下应对每根管子进行外表面的检查，以查验是否发生损坏。 3、按照提货单核对304不锈钢管材数量。 4、将发现有损坏痕迹的304不锈钢管材与其他管材分开存放，不应擅自处理。
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