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节镍型奥氏体不锈钢是以锰、氮代替稀缺和昂贵的镍元素而发展起来的铬锰氮奥氏体不锈钢,因其良好的耐腐蚀性与高低温性能而在很多场合上代替300系列不锈钢。但节镍型不锈钢稳定性低,塑性诱发马氏体相变等特性使其在拉探成形时容易产生时效开裂,从而阻碍了其广泛的应用,因此采用经济有效的方法解决时效开裂成为本文研究的主要目的。本文主要以201不锈钢为研究对象,其中研究内容及结论如下:(1)马氏体相变影响了材料力学性能,而其对应变速率和温度的敏感性使材料在不同情况下表现出不同的力学性能,因此本文采用单向拉伸试验,研究了材料在应变速率为0.001~0.1s-1和温度范围为25~200℃内的力学性能,结果表明:应变与马氏体相变成正相关;马氏体相变使材料在拉伸过程中会出现二次硬化现象,温度的升高,增加了材料延伸率,马氏体相变减少;当变形温度达到100℃时,试样中不再有马氏体相变,每一应变速率下均在50℃时其获得最大的延伸率;应变速率的增大,阻碍了马氏体相变,屈服强度和抗拉强度增大,延伸率减小,每一温度下材料均在应变速率为0.001s-1时的塑性变形能力最好。(2)采用等温退火研究了形变马氏体逆变规律,并以此为基础进行了时效开裂退火工艺的研究。试验表明,201不锈钢中形变马氏体逆变成奥氏体的临界温度为550℃;随着保温时间的增加,逆变开始温度降低;当温度达到800℃时,材料中的形变马氏体可以在15~20s的时间内消除,在900℃以上时,10s内就能消除马氏体;对于经过两道次拉深后的201不锈钢拉深件,马氏体含量在侧壁呈线性分布,经过口部退火后的零件仍然会在马氏体含量较多的地方萌生裂纹,需要对其口部及壁部进行整体退火,才能达到消除时效开裂的要求。(3)根据材料在各温下不同应变速率的流动模型,运用ABAQUS对温差拉深过程进行有限元建模和数值模拟,从温度分布、壁厚分布等方面分析了凹模温度和凸模温度对温差拉深成形质量的影响。模拟结果表明:在不同凹模温度下零件均表现出相似的温度分布规律,且随着凹模温度的增加,最大减薄率增加;当凹模温度一定时,凸模温度的升高会增加零件最大减薄率,为了能使温差拉深顺利进行,凸模温度应控制在40℃以下。(4)设计搭建温差拉深试验平台,研究了温度对成形质量的影响,并用正交试验优化得到了最佳拉深工艺组合。试验结果表明:温差拉深能提升201不锈钢成形极限,成形温度的增加将减少马氏体相变;时效开裂潜伏时间及裂纹长度与马氏体分部相关,在100℃及以上成形时将不再产生相变,拉深件也不再产生开裂;正交试验结果表明,成形温度是201不锈钢温差拉深中的主要因素,最佳工艺参数为成形温度100℃、拉深速度10mm/s、不保温。