轧制工艺参数对60Si2MnA钢静态再结晶影响的数值模拟

利用有限元软件MARC／AutoForge3．1并采用二维热力耦合的刚塑性有限元法，研究了轧制工艺参数对60Si2MnA弹簧钢静态再结晶的影响。模拟时考虑了工件与轧辊之间的接触热传导、工件的辐射对流散热以及工件的变形热，并对该热力过程进行了耦合计算，得到了在多种工艺条件下静态再结晶的规律以及静态再结晶量在变形截面上的分布情况。     

几种高速列车用弹簧钢的奥氏体晶粒长大倾向

 弹簧钢的原奥氏体晶粒大小对其力学性能和疲劳性能有重要影响,采用光学显微镜研究了51CrV4、52CrMoV4、60Si2CrVA、60Si2MnA 4种高速列车用弹簧钢的原奥氏体晶粒在加热后的长大倾向,结合透射电镜的观察分析了4种弹簧钢具有不同奥氏体晶粒粗化温度的原因。试验结果表明,化学成分对其奥氏体晶粒长大倾向具有重要影响,弹簧钢中加入Cr、V、Mo能有效阻止原奥氏体晶粒的长大,奥氏体晶粒的粗化温度与微合金碳氮化合物的固溶温度有关。 在800~1100℃温度范围内加热,51CrV4中的奥氏体晶粒长大趋势最小,52CrMoV4和60Si2CrVA次之,60Si2MnA最大。     

60Si2MnA弹簧钢柔性化工艺控制的试验研究

采用光学、电子显微技术和力学分析等方法,结合热模拟试验和现场工业试验,研究了高速线材斯太尔摩控冷工艺生产高强度优质60Si2MnA弹簧钢的工艺参数与显微组织和力学性能之间的关系。研究表明,该弹簧钢盘条最终组织为珠光体加少量铁索体,随着相变冷速的升高,在铁素体含量变少及晶粒细化的同时珠光体球团分布更加弥散均匀,珠光体片层间距减小;不同强度级别的高强度60Si2MnA弹簧钢的延伸率几乎相当,断面收缩率相差0．5％,抗拉强度相差约200MPa,综合力学性能优良。     

含铌弹簧钢奥氏体晶粒长大与夹杂物的动态观察及分析

采用高温金相显微镜观察了含铌弹簧钢60Si2MnNb(%;0.57C、1.60Si、0.76Mn、0.34Cr、0.022Nb)在950～1 250℃真空加热时奥氏体晶粒长大现象,得到其晶粒长大动力学曲线,通过Arrhenius方程对粗化过程进行了曲线拟合;通过SEM (Scanning Electron Microscope)和EDS(Energy Dispersive Spectrometer)对出现的二相粒子进行了分析.实验结果表明,含铌弹簧钢60Si2MnNb晶粒粗化温度为1 050℃,较60Si2MnA钢的晶粒临界粗化温度Tcc提高了100℃;出现的二相粒子为非金属夹杂物.     

F40MnV非调质钢的热变形行为

 采用Gleeble 1500热模拟实验机对F40MnV非调质钢在温度为1 223~1 473 K，应变速率为01~10 s-1的热变形行为进行研究。通过奥氏体再结晶动力学回归计算得到了F40MnV钢的变形激活能，峰值应力和峰值应变与Zener Hollomon参数的关系表达式。同时，得到了F40MnV钢的动态再结晶动力学方程和动态再结晶晶粒尺寸的数学模型。     

FGH96合金在等温变形条件下的变形及微观组织演化

通过热模拟试验,深入分析了FGH96合金在高温变形条件下的动态再结晶行为,研究其发生动态再结晶的临界条件及动态再结晶晶粒尺寸的影响因素.深入研究了加工硬化率-应力曲线、加工硬化率-应变曲线和动态再结晶的RTT曲线,确定了FGH96合金热变形时动态再结晶的特征应变、峰值应变、临界应变以及最大软化率应变,同时,采用该方法,还准确地判断了动态再结晶的类型.采用定量金相分析方法,测定了再结晶晶粒尺寸,利用数学回归的方法建立了FGH96合金热变形时的动态再结晶数学模型.     

φ20～42iniil60Si2MnA弹簧钢的脱碳控制

介绍了石钢三轧厂加热炉在加热60Si2MnA弹簧钢时存在的缺陷。为了减小中φ20-42mm60Si2MnA弹簧钢的脱碳层深度,进行了加热工艺参数调整,根据用风量调整炉内氧化性气氛,调节烧嘴轴向风和切向风的比例等试验,使φ20～42mm60Si2MnA弹簧钢脱碳检验的一次合格率,稳步提高,达到96．O％,提高了产品质量。     

Q235钢的热变形特性

通过热模拟压缩试验,研究了Q235钢热变形时的动态再结晶行为,确定了其热变形激活能,建立了峰值应力、峰值应变、晶粒尺寸与Zener-Hollomon参数之间的关系模型.结果表明:Q235钢的动态再结晶主要发生在形变温度≥900℃、应变速率≤5 s-1(即lnZ≤37.77)的条件下.     

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。     

高强度钢的动态再结晶行为研究

采用Gleeble1500热模拟实验机研究了高强度钢在不同条件下热变形时的动态再结晶行为以及晶粒尺寸的变化规律,确定了该钢的动态再结晶激活能为294096J/mol,建立了动态再结晶行为的数学模型,分析了变形工艺参数对再结晶行为以及晶粒尺寸的影响。变形温度和变形速率是影响动态再结晶的主要因素,一般在高的变形温度和小的变形速率下,动态再结晶才能发生。     

热加工参数对GH738合金动态再结晶行为的影响

采用Gleeble-1500D热加工模拟试验机及微观组织分析系统研究了热加工参数对GH738合金动态再结晶组织分布的影响规律。结果表明:影响GH738合金动态再结晶晶粒分布均匀性的主要因素是变形量,当变形量大于50%且接近70%时更易获得较均匀的再结晶组织。变形速度及温度对动态再结晶也有一定的影响:变形速率减小,变形温度升高,再结晶体积分数提高;变形速率增大,变形温度降低都导致再结晶晶粒的体积分数减小。进一步的电镜分析表明,GH738合金动态再结晶的形核机制以应变诱发形核为主。     

Custom 450高强度不锈钢的动态再结晶行为

摘要：为了探究Custom 450钢的动态再结晶行为,采用Gleeble 3800热模拟试验机,在变形温度为1050~1200℃和应变速率为0.01~10s-1的变形条件下开展了单道次等温压缩试验。研究结果显示,在变形温度为1050~1200℃和应变速率为1.0~10s-1的变形范围内,钢虽发生了完全的动态再结晶,但应力应变曲线未表现出明显的应力峰值;钢的动态再结晶的晶粒尺寸随着变形温度的升高和应变速率的降低逐渐增大,当应变速率为001s-1时,动态再结晶晶粒发生长大。采用双曲正弦函数构建了Cutom 450钢的热变形方程,并建立了钢的动态再结晶动力学、临界应变、峰值应变及动态再结晶晶粒尺寸与Zener Holloman参数的定量关系。     

904L不锈钢动态再结晶行为

采用单道次热压缩试验,研究了904L钢在不同变形温度、不同应变速率下的真应力-应变曲线以及组织形貌,阐明了热加工过程中热变形参数对其在变形过程中发生的动态再结晶行为及微观组织演变规律的影响,揭示了其相应的软化机制。结果表明:变形温度越高,流变应力越小,动态再结晶体积分数越高,晶粒尺寸越大;同温度下,变形速率越小,应力峰值越小,晶粒尺寸越大且晶界越平直化;904L钢的动态再结晶行为随着变形温度的升高,应变速率的减小,应变量的增大而进行得越充分且较高的变形温度有利于动态再结晶的进行。     

高强钢300M静态再结晶动力学研究

为研究高强钢300 M静态再结晶行为,采用Gleeble-3800型热模拟试验机对300M钢进行单/双道次热压缩试验.通过双道次热压缩试验分析了变形温度、应变速率、变形量和初始晶粒尺寸对静态再结晶体积分数的影响.变形温度越高,应变速率越大,变形量越大,初始晶粒尺寸越小,则静态再结晶体积分数越大.其中变形温度、变形量和应变速率对静态再结晶体积分数影响较大,初始晶粒尺寸的影响相比较小.基于双道次热压缩试验结果建立了300 M钢的静态再结晶体积分数模型,基于单道次热压缩试验结果建立了300 M钢完全静态再结晶晶粒尺寸模型,并验证了静态再结晶体积分数模型的正确性.      

Fracture and ductility in hot torsion of Nickel

Fracture of Nickel 270 under conditions of warm working and hot working was studied using a hot torsion testing device. Under all conditions, fracture initiates as wedge-type cracks at the peak on the torque-twist curve. A hot fracture initiation criterion is proposed based on the initial deformation conditions. The higher the temperature and the slower the strain rate, the smaller the strain at which fracture initiates. Under hot working conditions, fracture propagates slowly and microstructural evidence suggests that deformation aided diffusion processes predominate. Under conditions of warm working, fracture propagates more rapidly and grain boundary sliding processes predominate. Metallographic and other experimental evidence show that the softening process under all test conditions is dynamic recrystallization. The influence of changes in the kinetics of dynamic recrystallization on ductility and microcracking is discussed.     

热变形对轴承钢G80T晶粒细化行为的影响

利用Gleeble-3800热模拟变形试验机,对高温轴承钢G80T的动态再结晶行为及相关力学性能进行了研究。通过对该钢在1 050℃下以10s-1的变形速率进行0%~70%的不同形变量的单道次压缩,研究了不同形变量下热变形钢的微观组织结构及硬度。结果表明:当形变量在20%时,无动态再结晶发生;当形变量达到40%时,热变形组织出现了部分的再结晶晶粒;随着形变量的进一步加大,再结晶晶粒数目增多,形变量达到60%后,形变组织形成了平均晶粒尺寸为2.8μm的完全再结晶组织。同时由于形变和晶粒尺寸大幅度细化,钢中的碳化物也随着形变量的增加而逐步减少。通过对压缩应力-应变曲线软化行为的分析,认为该钢的再结晶属于动态再结晶;在1 050℃进行60%的形变可以实现该钢的完全动态再结晶,将平均晶粒尺寸从原始的22μm细化到2.8μm,同时将钢的硬度从820 HV提高到895 HV。研究结果表明,动态再结晶是细化高温轴承钢G80T晶粒尺寸和提高性能的一种有效措施。     

Recrystallization behavior of twin roll cast low carbon steel strip

The dynamic and static recrystallization behaviors of twin roll cast low carbon steel strip were investigated with an attempt to provide guiding deformation parameters for the on line hot rolling.In order to investigate dynamic recrystallization behavior,as cast strip was reheated and soaked with austenite grain size similar to the width level of the as cast columnar structure.Tensile test was used and the deformation temperature is in the range of 900℃to 1 100℃and strain rates are 0.01 s^-1,0.1 s^-1,1 s^-1.The activation energy and stress exponent were determined as 306kJ/mol and 4.69 respectively.The ratio of critical strain to the peak strain is 0.65,and that of critical stress to the peak stress is 0.92.The dependence of the peak strain on the initial grain size and Zener - Hollomon parameters Z isε_p =9.1×10^-4×D₀^0.48Z^0.13.The kinetics of the dynamic recrystallization and recrystallized grain size was predicted using models published.The as cast coarse austenite were dramatically refined after complete dynamic recrystallization.For static recrystallization,the tensile test was carried out on Gleeble -3500 thermo - mechanical simulator.The deformation temperature is in the range of 800℃to 1 200℃with strain rate 0.01 s^-1 to 1s^-1.The pre strain is fixed at 0.04 to 0.12 and the inter-hit delay time varies from 1 s to 3 000 s.The activation energy and Avrami exponent of static recrystallization were determined as 241 kJ/mol and 0.54 respectively.A kinetics model was proposed to describe the static recrystallization kinetics.The predicted results were in good agreement with the experimental results.     

Ti对低碳Mn-V钢奥氏体动态再结晶的影响

采用Gleeble热模拟试验机和透射电镜、扫描电镜及定量金相等分析技术,就钛对低碳Mn-V钢奥氏体晶粒长大行为、奥氏体动态再结晶行为等进行了研究.结果表明,含钛钢中形成稳定的碳氮化钛,对阻止再加热奥氏体晶粒长大有利.含钛钢变形抗力比不含钛钢要高,其动态再结晶开始的临界变形量比不加钛钢的小,易于发生再结晶,且含钛钢的再结晶晶粒尺寸相对较细,再结晶晶粒长大速度也更慢.     

核电用奥氏体不锈钢的动态再结晶行为

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对316LN奥氏体不锈钢进行单道次热压缩试验,分别设置变形温度为900~1200℃、应变速率为0.001~10 s-1、真应变为0.1~0.9及试样的初始晶粒度为122~297μm之间,以研究热变形条件及初始晶粒度对316LN钢动态再结晶行为的影响.对试验数据进行处理,得到临界应变与峰值应变以及临界应力与峰值应力的比值分别为0.38和0.89,建立了动态再结晶动力学方程和晶粒尺寸演变方程.对建立的动态再结晶模型进行修正,将修正后的模型嵌入DEFORM-3D有限元模拟软件中进行计算,发现修正模型的模拟值和试验值符合较好,证明修正模型的准确性.