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AISI201奥氏体不锈钢绝热剪切形变与微观结构研究
本文以AISI201奥氏体不锈钢为研究对象，进行多向压缩强塑性变形细化晶粒，利用分离式霍普金森压杆装置进行动态加载，并结合金相显微镜（OM)、透射电镜（TEM)、电子背散射衍射（EBSD)等分析手段，探明了多向压缩第一个变形周期里变形机制以及高应变率下退火态和细晶态不锈钢绝热剪切行为与剪切带内微观结构演化规律。结果表明： 多向压缩第一个变形周期内力学曲线呈现动态回复特征，晶粒平均尺寸从35μm细化到了5μm左右；随着压缩方向改变形变带相互交割，将原始晶粒有效地分割细化，小角度晶界的亚晶在变形过程中逐渐向大角度晶界转变，形成超细晶粒，具有连续动态再结晶特征，并构建了微观结构演化模型诠释其演变过程。 退火态帽型试样的EBSD结果表明：剪切带内形成了大量具有大角度几何相关晶界的超细等轴晶，从ODFs和取向线分析说明剪切带内形成了再结晶织构；ASB内的绝热温升(943K=0.55Tm)已超过材料再结晶温度点，再结晶动力学计算结果说明退火态不锈钢绝热剪切带内微观演化机制属于动态再结晶。 相比退火态，细晶态试样具有更高的绝热剪切敏感性；动态力学行为也有存在差异，峰值应力达到1135MPa；但微观织构演化与退火态呈现出相同的演变规律，均形成了再结晶织构；另外在剪切带中心形成了少量直径为30nm-80nm的低错密度超细等轴晶粒，部分微观组织保留了动态回复特征；再结晶动力学计算结果表明只有当亚晶尺寸小于80nm或者剪切带内绝热温升大于0.5Tm(834K)时才可能形成再结晶超细晶粒；因此，细晶态剪切带内微观组织演变机制是动态回复和动态再结晶。ASB内超细晶在冷却阶段不会发生明显地长大。 |
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