FH40高强度船板钢再结晶行为研究

研究了变形温度及变形量对FH40高强度船板钢再结晶行为的影响规律。结果表明:试验钢变形量在20%～40%时,形变奥氏体处于部分再结晶区,温度的变化直接影响再结晶数量和晶粒尺寸。FH40高强船板钢发生完全再结晶所需的变形温度为1 000℃、变形量为40%,此条件下变形下进行完全再结晶区轧制,获得细小、均匀的奥氏体晶粒。     

SCM435高强冷镦钢热轧过程中的再结晶行为

采用阶梯试样轧制法研究了道次变形量(15%～70%)和温度(850～1150℃)对SCM435钢(%:0.35C、1.05Cr、0.22Mo)变形奥氏体再结晶百分比影响,绘制了该钢的再结晶全图。结果表明,随变形温度提高,奥氏体临界变形量降低。在1150℃45%变形量下,SCM435钢奥氏体可以发生完全再结晶。     

Nb微合金化低碳贝氏体钢的再结晶和应变诱导析出

通过Gleeble-2000热模拟试验机研究了850～1 050℃双道次变形(第1道次60%,20 s-1,第2道次20%,10 s-1)及不同道次间隔时间(10～50 s)对含铌低碳贝氏体钢(%:0.21C、1.50Cr、0.20Mo、0.047Nb)再结晶的影响和应变诱导析出Nb(CN)与热变形奥氏体再结晶的相互作用.结果表明,该钢在1 000～900℃变形10 s后,开始应变诱导析出Nb(CN),延迟静态再结晶过程;通过双道次变形,可获得≤10 μm奥氏体晶粒.     

冷变形量对低碳冷轧板组织及再结晶温度的影响

对不同冷变形量的低碳冷轧板,在不同温度下进行模拟罩式退火试验,研究了冷变形量对组织和再结晶温度的影响。分析比较发现,随冷变形量提高,加工硬化效果增强,位错密度增加;在650℃×4 h退火后,随着冷变形量的增大,再结晶晶粒更加细小且均匀。通过推导得到了再结晶驱动力与冷变形量的关系式,并计算出不同冷变形量的再结晶驱动力。结果表明,当冷变形量从52%增加到80%后,由位错密度产生的再结晶驱动力提高1.4×104J/m2;其再结晶开始温度和完成温度均降低20～40℃。     

不同原始组织Ti80合金热变形行为及组织演变规律研究

通过热模拟压缩试验,研究了等轴组织和魏氏组织Ti80合金在温度850～1000℃、应变速率0.01～10 s~(-1)、变形量20%～60%条件下的热变形行为及组织演变。结果表明:Ti80合金为温度敏感型和应变速率敏感型材料,两相区变形时软化机制以动态再结晶为主,单相区变形时以动态回复为主。低应变速率条件下(0.01 s~(-1)),等轴组织的流变应力峰值高于魏氏组织,高应变速率条件下(1～10 s~(-1))则相反。相同变形参数下,原始组织类型对合金显微组织演变有显著影响。在β相变点以下,随着变形温度升高,等轴组织基体中初生α相减少,次生片状α相破碎形成不规则小颗粒;魏氏组织晶界α相完全破碎,β晶粒内部大部分片状α相破碎形成等轴颗粒,只保留少量不同位向集束状α相。随着变形量增大,等轴组织中α相再结晶晶粒尺寸增大明显,魏氏组织中集束片状α相逐渐被破碎,形成细小的短条状和等轴再结晶α晶粒。     

变形参数对GH4742合金动态再结晶及γ′相的影响

 为了研究不同变形参数对锻态GH4742合金动态再结晶及γ′相的影响,利用单道次等温压缩试验获得了变形温度为1 050～1 150 ℃、变形量为30%～70%、变形速率为0.1 s-1时的真应力-真应变曲线,分析了不同变形参数下真应力-真应变曲线以及峰值应力的变化规律,同时采用SEM、EBSD对不同变形参数下动态再结晶过程中的亚结构以及γ′相进行了精细表征,定量计算了基体内的几何位错密度以及发生动态再结晶的比例,并测试了不同变形参数下基体的硬度。重点探讨了不同变形参数下动态再结晶的形核机制,深入分析了动态再结晶过程中亚结构以及γ′相的演变规律。结果表明,变形温度为1 080 ℃时,基体中存在大量未溶的一次γ′相,小角度晶界比例超过35%,基体发生动态再结晶比例小于35%,主要形核方式为连续动态再结晶。变形温度为1 110 ℃,一次γ′相尺寸减小并发生回溶,小角度晶界比例小于8%,基体发生动态再结晶比例超过75%,主要形核方式为不连续动态再结晶。随着变形量增加,一次γ′相尺寸增大、数量密度降低,小角度晶界比例显著下降,动态再结晶比例明显提高。低温变形时基体硬度随着变形量增加而显著增加,而高温变形时硬度先增加后逐渐趋于不变。GH4742合金变形温度为1 110 ℃时,变形量50%时已完成动态再结晶,组织为等轴的动态再结晶晶粒,基体硬度较低,为357HV,在此变形参数下加工具有良好的热成型性能。     

ULCB钢的奥氏体形变组织研究

采用单道次压缩实验方法,用THERMECHMASTOR-Z热模拟试验机在1 100～850℃、变形速率2 s-1和变形量10%～50%的应变条件下,对900 Mpa级ULCB钢进行应力-应变曲线和奥氏体形变组织的试验.结果表明,在950℃以下的低温变形中不发牛形变再结晶,随着变形量增大,先出现晶内形变带直到晶粒拉长变形.在1 000℃以上的高温变形中,当变形量大于临界变形量时发生形变再结晶.随着变形量增大,奥氏体再结晶晶粒面积百分数依次增加,形变组织为部分或完全再结晶奥氏体,奥氏体晶粒平均截距的大小取决于形变再结晶奥氏体的晶粒尺寸和面积百分数.     

新型Mn-Cr齿轮钢的动态再结晶行为研究

采用Gleeble1500热模拟试验机研究了变形温度、变形速率、变形程度及奥氏体晶粒尺寸对新型Mn-Cr齿轮钢动态再结晶行为的影响。确定了该Mn-Cr齿轮钢的动态再结晶激活能Q及应力指数n分别为378．6kJ／mol和5.81，在热轧齿轮钢管穿孔工序中，变形温度为1100-1150℃，变形量为40％～54％，奥氏体处于动态再结晶状态；而在轧管及减径工序中，变形温度分别为1000～1050℃和900-950℃，变形量分别为21％和31％，奥氏体均处于加工硬化状态。     

热变形对40CrMnMo钢的晶粒尺寸影响规律研究

采用了MMS-200热力模拟机以40CrMnMo钢为实验对象进行了热压缩试验,研究了变形温度850℃～1150℃,变形量0.8,应变速率在0.01～10s~(-1)条件下实验钢的热变形行为。通过分析高温下变形参数对流变应力和奥氏体晶粒尺寸的影响,建立40CrMnMo钢的稳态动态再结晶晶粒尺寸模型。结果表明:变形温度为850℃～1150℃,实验钢在应变速率0.01～0.1s~(-1)下发生连续动态再结晶,应变速率1～10s~(-1)下发生动态回复。通过引入Zener-Hollomon(Z)参数表征变形参数对稳态动态再结晶晶粒尺寸的影响,建立了稳态再结晶晶粒尺寸的数学模型,得出提高应变速率或变形温度较低能使Z参数增大,峰值应力升高且动态再结晶晶粒减小。     

TC11钛合金等轴组织热变形行为与组织演变

采用等温恒应变速率压缩试验研究了TC11钛合金等轴组织两相区980～800℃,应变速率O.001～O.1 s-1,变形程度50%条件下的变形行为,分析了变形参数对应力-应变曲线、微观组织演变机制和规律的影响,建立了该合金两相区变形的热加工图,并采用EBSD技术测试了热变形组织的晶界特征.结果表明:(1)980℃变形,β相是主要变形相,O.001～O.1 s-1之间的功率耗散效率值在动态回复和再结晶范围内;α相经历了变形促进下的溶解(高应变速率)和聚集粗化(低应变速率)的过程,即α晶粒尺寸和相含量随着应变速率的加快明显减小.(2)950～900℃变形,O.001～O.01 s-1之间的功率耗散效率值在超塑性变形范围内;变形主要是软基体的β相和界面的变形行为;变形过程中,α晶粒尺寸和相含量基本不变.(3)850～800℃变形,α相是主要变形相,发生了连续动态再结晶过程;β相起晶界协调变形的作用.     

700MPa管线钢热压缩变形及组织研究

利用 Gleeble-3500型热模拟机,研究700MPa 管线钢(/%：0.07C,0.90Si,0.60Mn,0.008P,0.002S, 0.30Ni,0.10Cr,0.12Mo,0.06V,0.03Nb,0.28Cu,0.04Alt,0.0060N) 20mm热轧板在850~1250℃ 和应变速率0.01~1s^-1下单道次热压缩变形及组织演变,得出单道次压缩变形真应力-真应变曲线,热压缩再结晶动态图和动态再结晶开始时间与变形温度关系(RTT)曲线。研究结果表明,发生再结晶由变形温度和应变速率共同决定,该700MPa管线钢在温度1100~1250℃和应变速率0.01~1s^-1下压缩变形时容易发生再结晶。再结晶发生机制是热压缩应变,使得原始晶粒破碎、新晶界产生迁移促使新晶核生成。     

热轧参数对粗奥氏体晶粒铌钢变形抗力的影响

通过Thermecmastor-Z热模拟试验机,在900-1 050℃以变形速率1-20 s-1、真应变0-0．7研究了晶粒尺寸800μm的铌钢(％:0．05C、1．44Mn、0．13Nb)奥氏体控轧过程的变形抗力,并建立了变形抗力的回归方程。试验结果表明,随温度增高,铌钢在奥氏体区变形抗力递减;在同一温度下,随变形程度增加,钢的变形抗力增加;同时在给定变形程度下,变形抗力随变形速率增大而增大;变形抗力回归方程计算值与实测值相差≤5 MPa。     

含Nb微合金钢Q345E热变形行为研究

通过Thermecmaster-Z热模拟机研究了(%)0.084C-1.05Mn-0.026Nb-0.003Ti-0.007Mo-0.003V微合金钢Q345E,在变形温度1 000~1 100℃,变形速率1~10 s^-1时,单道次变形时变形温度和变形速度对临界应变和动态再结晶的影响,以及在变形温度950~1 050℃,变形速率10 s^-1双道次变形时变形温度和停留时间对静态再结晶的影响。试验结果表明,单道次变形时高的变形温度促进钢的再结晶,但高的变形速度加速钢的硬化;双道次变形时,停留时间延长和变形温度升高均增加静态再结晶百分率。     

Ti-IF钢铁素体变形动态再结晶临界应变模型

用Thermecmaster-Z热模拟试验机试验得出成分为0.006 7%C-0.045 0%Ti的Ti-IF(无间隙原子)钢在变形温度750~900℃和变形速率0.1~40 s^-1时的应力-应变曲线,确定了Zener-Holloman参数Z与应变速率.ε和温度T(K)的关系式Z=.εexp(39 507/T),并建立了临界应变εc与原始晶粒尺寸d0和Z参数的临界应变方程ε_c=2.314 4×10^-3×d^{-0.8003 9}×Z^0.050。结果表明,在相同变形速率下,850℃变形时动态再结晶最易发生,当变形温度提高至900℃(两相区)时,即使在低变形速率(1 s^-1),也不发生动态再结晶。当变形速率大于1 s^-1时,Ti-IF钢热加工时不能出现动态再结晶。临界应变预测值与实测值比较,平均误差≤5%。     

焊后热处理对07MnCrMoVR钢热影响粗晶区-20℃冲击韧性的影响

采用光学显微镜、扫描显微镜、透射电镜和冲击韧性试验机对07MnCrMoVR钢热影响粗晶区在460～660℃ 2h焊后热处理工艺下的组织性能进行了分析。结果表明,随着焊后热处理温度的升高,焊缝热影响粗晶区-20℃冲击韧性呈现先降低再升高的现象。焊后热处理钢在580℃和620℃出现再热裂纹倾向,冲击试样为脆性断口,解理断裂,沿着晶界出现了微裂纹,主要是因为碳化物沿着晶界析出并长大弱化了晶界的结合能,导致低温冲击韧性出现降低。≥620℃焊后热处理,07MnCrMoVR钢出现再结晶的现象,位错消失,铁素体晶粒合并长大使其低温冲击韧性又重新升高。该钢最优焊后热处理为460～500℃ 2 h。     

20CrMnTiH齿轮钢连铸坯表层纵裂的热模拟研究

通过Gleeble-1500热模拟机研究了20CrMnTiH齿轮钢(mm):150×150、180×220、220×300连铸坯600～1300℃的强度和塑性。试验结果表明,3种铸坯在650～950℃真实断裂强度S_k很低,在950～1200℃随温度升高S_k增加,超过1200℃时S_k降低;该钢的第2脆性区为950～700℃,增加连铸坯出结晶器坯壳厚度,降低950～700℃区间停留时间,有利于防止裂纹源扩展成纵裂纹。     

开发的1900 MPa Ti微合金化低合金超高强钢组织和性能

通过200 kg真空感应炉和550 mm钢板轧机开发出1900 MPa Ti微合金化超级HSLA钢（/%:0.34C,0.70Si,1.50Mn,0.012P,0.004S,0.08 Ti,0.002 0B,0.004 0N）。结果表明:第一阶段采用奥氏体再结晶区轧制,开轧温度和终轧温度分别在1180℃和1030℃左右,第二阶段采用奥氏体未再结晶区轧制,开轧温度920～950℃,终轧温度850～890℃,热处理淬火温度（900±10）℃,回火温度200～230℃,钢板的析出相为（Ti,Mo）C,晶粒度10级,微观组织为回火马氏体,力学性能为Rm 1930～1985 MPa,A 10%～12.5%,-40℃K_v2 200～230 J。     

温度和变形量对27SiMn钢组织影响的热模拟研究

采用Gleeble 1500热模拟试验机研究了煤机用钢27SiMn(/%:0.27C,1.20Si,1.25Mn,0.015Mo,0.021Ti)热轧Φ190 mm棒材的变形量(10%~50%)和温度(850~1 000℃)对钢中珠光体、铁素体尺寸和比例的影响。结果表明,随变形量和变形温度的增加,钢中晶粒尺寸减小,尺寸均匀度增加;当27SiMn钢在950℃进行30%形变时,珠光体晶粒尺寸为18~42μm,平均尺寸为28μm,珠光体占54%。     

锻造和预备热处理对超高强度钢23Co-Ni晶粒度的影响

实验钢（/%:0.24C,0.01Mn,0.06Si,0.001S,0.002P,13.42Co,11.32Ni,3.05Cr,1.18Mo,0.015Al,0.015Ti）为6 t真空感应炉+真空自耗熔炼的Φ600 mm锭经3次镦拔锻制的Φ300 mm钢棒,并经650℃ 20 h退火处理（晶粒度6.0级）。实验研究了Φ300 mm钢棒至Φ250 mm钢棒（变形30%）的锻制温度（900~1 200℃）和预备热处理（860℃和900℃正火）对钢的晶粒度的影响。结果表明,锻造温度1 000~1 140℃,变形量30%时可获得细小的完全再结晶晶粒（7.0级）。900℃正火处理该钢可获得均匀细小的晶粒（7.0级）。     

热变形参数对Cr14-Co13-Mo5-Ni2齿轮钢晶粒的影响

试验Cr14-Co13-Mo5-Ni2齿轮钢由5 t VIM+1 t VAR双真空冶炼,利用Gleeble-1500热模拟机试验研究了Cr14-Co13-Mo5-Ni2钢形变温度(1040~1080℃),形变量(20%~60%)和形变速率1~20 s^-1对钢的晶粒尺寸的影响。结果表明,形变温度1040℃、形变量60%、形变速率20 s^-1时,Cr14-Co13-Mo5-Ni2齿轮钢具有细小圆整均匀的晶粒组织,晶粒平均尺寸为4.03 μm。