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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，在消除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。
不锈钢管精密铸造具体有什么样条件下才最能发挥优越性 1、铸件尺寸不能太大：熔模铸造最适宜于铸造几克到十几公斤的中、小型铸件。近年来，虽然大型精密铸件的研究与生产得到长足的进步，但毕竞有一声限度，还不能像砂型铸造那样，尺寸和重量几乎不受限制。 2、工艺过程复杂：熔模铸造工序繁多，工艺过程复杂，生产周期也长，袋响铸件质量的因素很多，生产中对材料和工艺的装求比较严格。 3、铸件冷却速度慢：熔模铸造铸件凝固和冷却速度较慢，结晶组织粗大。除特殊产品如定向凝固的柱状晶和单晶蚌片外，一般合金铸件的机械性能都比相同材料的铸件低。此外，磷钢祷件还容易产生表面脱碳。 需要指出，任何工艺方法，只是在一定条件下，才最能发挥其优越性，熔模铸造也是如此。这里，满足产品质量和使用性能上的要求是最重要的。此外，材料和能源的消耗、生产成本、价格、使用寿命和可靠性等因素也不容忽视。不锈钢管熔模铸造在所有毛坯成形方法中，工艺最复杂，铸件成本也很高，但是如果产品选择得当，零件设计合理，高昂的铸造成本由于减少切削加工、装配和节约金属材料等方面而得到补偿，则熔模铸造具有良好的经济性。特别是对于那些形状复杂的、精密的、高熔点合金而又难以加工成形的产品而言，熔模铸造在技术上和经济上的优越性，无疑是其它工艺方法无与伦比的。
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