热压缩变形参数对海底用X70管线钢再结晶行为的影响

采用热模拟试验机研究了应变速率为1s-1时变形温度、变形量和变形后保温时间对海底用X70管线钢再结晶行为的影响。结果表明:在变形量为25%的条件下,试验钢发生动态再结晶的变形温度为1 0001 020℃,奥氏体晶粒可细化到33μm左右;在变形温度为980℃的条件下,发生动态再结晶的变形量为25%30%,当变形量达到30%时,再结晶基本完成,晶粒尺寸随变形量增大而减小;在变形温度为980℃、变形量为25%的条件下变形完成保温5s后,试验钢开始发生静态再结晶,保温30s后静态再结晶基本完成,此时晶粒尺寸最小,为41μm。     

淬火态中碳钢温锻成形行为的研究

将相变与形变晶粒细化有效地结合，开发了中碳钢在马氏体状态下的温锻塑性成形工艺。研究表明，马氏体相变钢在500～600℃保温适当时间后快速形变，其塑性指标、成形性能比传统的退火态钢要好，变形抗力基本相同。形变时通过位错运动、孪晶及动态再结晶使铁素体组织得到细化，平均晶粒尺寸小于1μm，通过应变诱导使碳化物以颗粒状形态在晶界和晶内析出，并均匀弥散地分布在细小的铁素体基体中，使材料具有较高的强韧性和热稳定性。     

VC析出相对Fe-Mn-Si-Al相变诱导塑性钢微观组织演变及力学性能的影响

Fe-Mn-Si-Al相变诱导塑性钢因具有较低屈服强度和良好低周疲劳性能,有潜力替代现有抗震用低屈服点钢制造钢阻尼器。对试验用钢进行准静态拉伸和低周疲劳试验,并借助多种组织表征方法研究试验用钢变形前后的微观组织演变,揭示VC析出相及奥氏体晶粒尺寸对其力学性能的影响规律及作用机理。结果表明:奥氏体晶粒粗化可以促进ε马氏体生成交叉状多变体,从而在准静态拉伸过程中,提高试验用钢断后伸长率;而在低周疲劳变形过程中,交叉状多变体削弱ε马氏体相变可逆性,使其疲劳寿命降低。VC析出相有助于提高试验用钢的屈服强度和抗拉强度,但其对ε马氏体生长具有抑制作用,使断后伸长率降低。在低周疲劳变形过程中,VC析出相钉扎ε马氏体/奥氏体两相界面,抑制ε马氏体逆相变,从而使试验用钢的循环加工硬化程度显著提高,低周疲劳寿命降低。     

热变形条件及热处理参数对SA-508Gr.3钢的影响

通过热压缩实验,分析不同变形条件(温度范围1 200~700℃,变形速率范围0.001~1 s~(-1))对晶粒尺寸的影响。得到的试验结果表明,变形温度为1 100℃、应变速率为1 s~(-1)时,再结晶细化晶粒的作用最好,晶粒度可以达到5级。通过选取3种不同变形程度的试样进行860℃退火热处理,发现均可以获得细小均匀的晶粒,晶粒度均达到8级。而随着奥氏体化温度的提高(920℃、960℃、980℃、1 000℃)晶粒度会发生长大,在980℃以下经过奥氏体化,晶粒尺寸均大于4级,而当温度高于1 000℃以后,晶粒尺寸迅速增大,达到2级。     

X100管线钢焊接热影响区不同区域的显微组织与冲击韧性

采用Gleeble-3500型热模拟试验机在不同峰值温度下对X100管线钢进行单道焊热模拟试验,研究了X100管线钢热影响区粗晶区(峰值温度1 300℃)、细晶区(峰值温度950℃)、临界区(峰值温度850℃)和亚临界区(峰值温度650℃)的组织和冲击韧性。结果表明：粗晶区的奥氏体晶粒严重长大,晶界处存在块状马氏体-奥氏体(M-A)组元,与母材相比,其冲击吸收功下降了42.6%;细晶区的晶粒发生完全再结晶,晶粒尺寸均匀,晶粒中弥散分布着点状M-A组元,冲击吸收功损失不大;临界区的晶粒发生部分再结晶,晶粒大小不一,冲击吸收功下降了16.4%;亚临界区经历了一次短时高温回火,冲击韧性与母材相比变化不大。     

奥氏体晶粒细化的研究

在Gleeble1500热模拟机上以SS400钢为研究对象，用冷加工 回火再结晶和冷加工 a→γ逆相变等工艺，研究了冷变形对马氏体(铁素体)再结晶行为的影响以及奥氏体晶粒细化的方法。结果表明：低温变形对板条马氏体的再结晶行为有一定影响，并且由于低温变形后快速升温的铁素体回复、再结晶与奥氏体(铁素体)相变等相继发生，从而得到比较细小的奥氏体晶粒。     

晶粒尺寸对304L不锈钢不同温度拉伸性能的影响

通过冷轧+900,700℃退火制备2种不同晶粒尺寸的304L不锈钢,研究了晶粒尺寸对其室温及高温拉伸性能的影响。结果表明：退火处理使冷轧后的拉长晶粒发生再结晶,形成等轴晶,退火温度为900,700℃时,平均晶粒尺寸分别为63,3μm;在25,200℃下拉伸时,晶粒较细小试验钢的屈服强度高于晶粒较粗大试验钢,但断后伸长率低于晶粒较粗大试验钢;当拉伸试验温度升高至800℃时,2种晶粒尺寸试验钢的拉伸断口呈穿晶与沿晶的混合断裂模式,表明晶界未起到明显的强化作用,所以2种晶粒尺寸试验钢在800℃拉伸时的强度和断后伸长率基本相同。     

马氏体时效不锈钢强度逆晶粒尺寸现象研究

研究了Cr-Ni-Mo-Ti马氏体时效不锈钢固溶处理锻态粗大晶粒遗传,以及通过再结晶显著细化奥氏体晶粒的过程。研究结果表明,相对较低的温度固溶处理以非扩散α′→γ逆转变形成奥氏体,遗传锻态粗大晶粒形态和尺寸,提高固溶处理温度发生再结晶,使奥氏体晶粒显著细化。由于非扩散α′→γ逆转变形成奥氏体内高密度缺陷会遗传到固溶处理后的马氏体内,马氏体内高密度缺陷具有增强时效析出和析出强化相的弥散分布的作用,因此屈服强度和抗拉强度明显高于通过再结晶细化奥氏体晶粒的试样,即出现强度的逆晶粒尺寸现象。     

铁素体与碳化物双相组织低温变形对低碳钢显微组织的影响

用Gleeble1500热模拟机对宝钢SS400钢的铁素体与碳化物双相组织在600℃进行了变形,用光镜、扫描电镜、透射电镜进行组织观察。结果表明：铁素体发生动态回复与动态再结晶,变形后加热到800℃铁素体发生静态回复与静态再结晶,加热到900℃,保温30s获得平均直径大约10μm的细小奥氏体晶粒。     

E36高强度球扁钢的静态再结晶

在热模拟试验机上利用双道次压缩方法研究了E36高强度球扁钢在不同温度下两次变形弛豫的静态再结晶行为。结果表明:E36钢在900℃以上变形时,再结晶过程较快,在30～50 s内均已完成完全再结晶;在900℃时,再结晶过程明显减慢,弛豫1 000 s再结晶体积分数还不到50%,再结晶孕育期增至40 s左右;850℃时再结晶已非常困难,弛豫4 000 s后由于奥氏体静态再结晶数量多,最终组织拉长的贝氏体晶粒较驰豫1 000 s的少,大部分是由再结晶后等轴奥氏体晶粒转变而来的细小、均匀的贝氏体晶粒,沿晶界有较多针状铁素体晶粒。     

再结晶温度对新型含铝奥氏体耐热钢显微组织及蠕变性能的影响

基于特定的热机械处理工艺,在不同的温度下(1 080,1 200℃)对一种新型含铝奥氏体耐热钢(AFA)进行了再结晶处理;对AFA钢在高温(700℃,150 MPa)下的蠕变性能以及蠕变前后AFA钢的显微组织进行了分析。结果表明:再结晶温度对AFA钢的组织具有明显的影响,温度为1 200℃时,其晶粒尺寸为60μm,MC析出相尺寸为10nm,分布弥散,分布密度也较大;温度为1 080℃时,晶粒尺寸为10μm,MC析出相尺寸为50nm,分布密度较小;1 200℃再结晶处理后AFA钢比1 080℃处理后拥有更好的抗蠕变性能(前者蠕变寿命是1 530h,后者为650h)。     

耐热合金钢P91热变形过程静态及亚动态再结晶行为

利用单道次、双道次热压缩试验研究铸态P91合金钢在热变形后的动态、静态、亚动态再结晶行为,探索不同变形温度、应变速率、变形量对静态、亚动态再结晶的影响并建立静态、亚动态再结晶动力学方程。研究得出:热变形结束后,静态再结晶率随变形温度、变形量及应变速率的增大而增大;亚动态再结晶率与变形温度、变形量和应变速率呈单调递增,并最终趋于稳定。以真应变为参数,铸态P91热变形后再结晶类型可按照真应变分为三种情况:当εε_c时,道次间隔主要发生静态再结晶;当ε_cεε_T时,同时发生静态、亚动态再结晶;当εε_T时,主要发生亚动态再结晶。通过对双道次压缩试样的显微组织分析得出:相同变形条件下,亚动态再结晶晶粒比静态再结晶细小,再结晶晶粒随变形温度增加而增大,随应变速率增大而减小。     

不同变形量下20CrNi2Mo钢的热压缩变形行为

在相变仪上对20CrNi2Mo钢进行热模拟压缩试验,研究了其在840℃时不同变形量(0~50%)下的热压缩变形行为,并分析了它的显微组织和硬度。结果表明:20CrNi2Mo钢流变应力曲线呈现出明显的动态再结晶特征;当变形量达到10%时,会发生动态再结晶;随着变形量增加,晶粒逐渐细化,之后尺寸基本保持稳定,当变形量达到50%时,进入完全再结晶状态;随着变形量逐渐增大,马氏体板条束逐渐细化,残余奥氏体含量降低;当变形量由10%增至20%时,硬度显著增大,而后趋于稳定。     

晶粒尺寸对TC4钛合金超塑性行为及变形机理的影响

研究了不同晶粒尺寸(2,8,18μm)T℃4钛合金在温度860～950℃和应变速率5×10-4～5×10-3S-1条件下的超塑性拉伸变形行为及组织演变,分析了晶粒尺寸对该合金超塑性变形行为及变形机理的影响.结果表明:在温度890℃、应变速率5×10-4S-1的变形条件下,细晶(2μm)合金超塑性变形的断后伸长率高达1 300%,而粗晶(18μm)合金的仅为450%;细晶(2～8μm)A金超塑性变形后,平均应变速率敏感指数m值在0.50左右,晶粒保持较好的等轴状,在α/α仅晶界、α晶内均未观察到明显的位错,在α/β晶界附近发现少量的位错;粗晶(18 μm)合金超塑性变形后,m值仅为0.30,晶粒等轴程度下降,在α/α晶界及α晶内均发现大量位错,且在α晶内发现亚晶.     

大变形异步叠轧制备超细晶铜材叠轧过程组织演变研究

采用大变形异步叠轧的方法制备超细晶铜材,从宏观上研究异步叠轧组织变化过程.分析研究表明：轧制过程原始等轴晶粒在板面方向上被压扁并延展,当变形量大到一定程度,部分压扁的晶粒碎化;原始等轴晶纵向在轧制过程中晶粒由等轴晶逐渐被拉长成纤维组织,随着应变量的增加,纤维组织逐渐变细长,部分纤维组织在进一步叠轧过程中断掉;横向上晶粒也是逐渐压扁拉长,同时晶粒内部以及晶界多处发生滑移（或兼有孪生）.异步叠轧过程中宏观的组织变化过程类似与同步叠轧过程.均匀的轧制组织再结晶退火后可以获得均匀超细晶,通过再结晶处理,可以获得晶粒尺寸在2μm以下的超细晶铜材.     

升温速率对热冲压超高强钢奥氏体化的影响

利用Gleeble 3500热模拟实验机研究热冲压成形超高强钢B1500HS快速加热过程中的奥氏体化。研究结果表明随着升温速率的增加,相变温度Ac1,Ac3和奥氏体均匀化温度逐渐升高,这与用JMat Pro热力学计算的TTA图结果基本吻合。当奥氏体化温度低于940℃时,在保温10 min以内,不同升温速率下奥氏体晶粒尺寸均可保持在5~15μm范围内。当奥氏体化温度更高时,奥氏体晶粒快速长大,升温速率越大,长大的潜能也越大。碳化物的固溶受升温速率,奥氏体化温度和保温时间的影响。在940℃下保温5 min碳化物能够全部固溶。研究结果还证明,在足够快速冷却且未变形的情况下,碳化物的固溶程度对淬火马氏体硬度几乎不产生任何影响。     

Mg/Al复合板波纹轧模拟及变形区微观组织演变分析

通过建立Mg/Al复合板波纹轧热力耦合有限元模型并进行轧卡实验,分析了应力、应变及温度对金属变形以及微观组织演变的影响。结果表明,当波纹轧初始轧制温度为400 ℃、平均压下率为35%时,复合板在变形区靠近出口位置实现复合,复合界面波谷处扩散层厚度为3.3 μm,波峰处扩散层为2.7 μm;等效应变和温度的增加促进了镁合金的变形晶粒发生动态再结晶,其微观组织主要包括等轴晶、孪晶以及动态再结晶晶粒,界面波谷处晶粒平均尺寸为3.71 μm,波峰处为6.92 μm。     

热变形奥氏体的动态再结晶图和静态再结晶图

本文论述了热变形奥氏体再结晶的表达形式以及用金相方法制作热变形奥氏体再结晶图的方法。为了简化热变形奥氏体静态再结晶图,与动态再结晶图中的Z参数相对应,提出了一个Y参数,其物理意义是用温度和应变速率修正了的停留时间。以Y－ε为坐标的静态再结晶图,在形式上与以Z－ε为坐标的动态再结晶图一致,从而大大简化了静态再结晶图的表达形式。在再结晶图中取双对数坐标,可使再结晶开始线和再结晶终了线变为直线,从而进一步简化了动态再结晶图和静态再结晶图的制作程序。     

高速干硬切削表面白层相变元胞自动机模拟

高速干硬切削已加工表面白层形成过程中伴随着奥氏体相变与马氏体相变,而奥氏体和马氏体微观组织结构决定了已加工表面宏观上的机械性能。为了可视化地描述白层形成过程中奥氏体相变与马氏体相变演化过程,根据TEM暗场照片测得已加工表面白层晶粒尺寸,并通过晶粒尺寸计算得到奥氏体形核数量,同时结合白层形成过程中奥氏体相变与马氏体相变特征定义了元胞自动机演化规则,建立了二维元胞自动机奥氏体相变与马氏体相变组织演化模型。模拟了已加工表面白层形成过程中的奥氏体相变与马氏体相变,得到了不同后刀面磨损量的白层马氏体形核密度。模拟得到的马氏体形核密度变化规律表明,减小后刀面磨损量有助于提高已加工表面白层内马氏体强度,从而提升已加工表面抗疲劳破坏性能。     

301奥氏体不锈钢冷拔变形断裂原因分析

利用金相分析、力学性能测试、显微硬度分析、Image Pro Plus马氏体覆盖分析和J-Matpro性能模拟预测分析对冷拔原材料和冷拔变形后断裂的301奥氏体不锈钢进行全面分析。分析结果表明:发生断裂的根本原因是形变诱导发生相变而产生马氏体,马氏体强度高、硬度高、塑性低,因此在冷拔变形力的作用下容易发生断裂。经过1 080℃保温60 min的固溶处理后,发生相变的组织重新回复到晶粒度6.0级的奥氏体组织,同时其强度、硬度降低,延伸率提高。