应变速率对中碳马氏体组织温变形流变应力的影响

利用温压缩实验,在Gleeble-3500热力模拟试验机上测定了中碳钢马氏体(M)和铁素体+珠光体(F+P)两种组织的流变曲线。对比研究了应变速率对这两种组织流变行为的影响。结果表明:在相同温度下,M组织的应变速率敏感性指数(mM)和加工软化率(sM)都大于F+P组织的相应参数(mF+P)和(sF+P)。应变速率为0.001 s-1,变形温度为600℃、650℃、700℃,M组织的流变曲线均低于F+P组织的流变曲线;当应变速率从0.01 s-1增加到10 s-1,M组织和F+P组织的流变曲线相交,交点应变为临界应变,大于临界应变,M组织的流变应力低于F+P。这表明,对降低钢材温轧或零件温挤压的变形应力和成本来说,M组织可能比F+P更好。此外,对导致M组织上述流变行为的机理进行了初步探讨。     

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 利用Gleeble3500热力模拟试验机对中碳钢M和P+F组织的温加工流变应力在不同的变形参数条件下进行了对比研究。结果表明：存在临界温度和临界应变量,使M组织的流变应力等于和低于F+P组织;应变速率()为0.01 s-1时,650~700 ℃压缩,M和F+P的流变行为近于一致,M组织的加工软化作用都大于F+P组织,二者的σ - ε曲线存在交点,交点所对应的ε值为临界应变量。     

6016铝合金高温流变应力行为研究

在变形温度420～540℃、应变速率0.001～1 s-1时,利用Gleeble-1500热模拟试验机采用圆柱体等温热压缩试验对6016铝合金热变形流变应力行为进行研究,讨论实验条件对应变硬化指数n和应变速率敏感性指数m的影响.结果表明:6016铝合金流变应力受应变速率和变形温度的影响明显,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大;当温度大于420℃时,应变硬化指数n受温度和应变速率影响较小;温度为500℃、应变速率为0.001s-1时,其应变速率敏感性指数m达到0.3036;可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述6016铝合金热压缩变形时的流变应力行为;拟合曲线与实验曲线能很好吻合.     

6016铝合金高温流变应力行为研究

在变形温度为420～540℃、应变速率为0.001～1 s-1的条件下,在Gleeble-1500热模拟试验机上采用圆柱体等温热压试验对6016铝合金的热变形流变应力行为进行研究,讨论实验条件对应变硬化指数n和应变速率敏感性指数m的影响.结果表明:6016铝合金流变应力受应变速率和变形温度的影响明显,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率提高而增大;当温度大于420℃时,应变硬化指数n受温度和应变速率的影响较小;当温度为500℃、应变速率为0.001 s-1时,其应变速率敏感性指数m达到0.3036;可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述6016铝合金热压缩变形时的流变应力行为;热变形流变应力的拟合曲线与实验曲线能很好吻合.     

中高碳钢淬火组织温变形行为的研究

利用Gleeble 3500热力模拟试验机对45、T8和T12钢淬火马氏体(M)组织进行单轴温压缩实验,变形温度为550~700℃,应变速率为1.0~0.001 s-1,测定3种钢M组织的应力-应变曲线,对比研究碳含量、变形温度和应变速率对其流变行为的影响。测试结果表明,同一应变速率随着变形温度的升高以及同一变形温度随着应变速率的降低,其M组织的流变应力都随之降低;由于材料的自扩散激活能随着碳含量的增加而减小,碳含量越高其回复再结晶速度越快,流变应力越低,使得中碳钢M组织的流变应力高于高碳钢,其中流变应力高低排列为:45钢T8钢T12钢。     

6061铝合金热变形行为及动态再结晶研究

通过Gleeble-3500热压缩模拟试验机对6061铝合金进行热压缩实验,借助金相显微镜和透射电子显微镜研究合金在变形温度为340℃?490℃,应变速率为0.001s-1?1s-1条件下热变形和动态再结晶行为。结果表明：合金的动态再结晶行为对变形温度和应变速率十分敏感,温度的升高和应变速率的减小都会促进动态再结晶的发生。基于峰值应力建立了合金热变形本构方程,计算得出热变形激活能为235.155kJ·mol-1。采用加工硬化率-流变应力曲线确定了合金热变形过程中的临界应力（应变）和峰值应力（应变）与Z参数的关系模型。随着温度的升高和应变速率的减小,DRX临界应力(应变)和峰值应力(应变)而减小。依据Avrami方程建立了合金动态再结晶体积分数模型,动态再结晶体积分数随应变的增加,呈现先缓慢增加后迅速增加再缓慢增加的特征,所建模型能够较为准确的预测该合金的动态再结晶行为。     

铸态Mg-8Y-6Gd-1Nd-0.17Zn稀土镁合金高温压缩本构行为及加工图

研究了铸态Mg-8Y-6Gd-1Nd-0.17Zn镁合金在应变量为50%、温度350℃~450℃、应变速率0.0001s-1~0.1s-1的范围内热压缩过程中的本构行为、组织演变和热加工性能。通过选用双曲正弦本构方程来描述合金的流变行为以及变形参数间的关系。实验结果表明，温度和应变速率对Mg-8Y-6Gd-1Nd-0.17Zn镁合金的流变应力行为有重要影响，其流变应力随温度的降低和应变速率的增加而增大，并且在温度高于400℃压缩时，合金的真应力应变曲线具有典型的动态再结晶特性。在本实验条件下，该合金变形期间的活化能（Q）和应力指数（n）分别为359.258 KJ / mol 和5.24，实验值与计算值之间的平均误差（ARE）为3.37％。最后基于动态材料模型加工理论，结合热加工图和压缩过程中的组织演变，确定了该合金的最佳热加工参数为：加热温度400~450℃，应变速率为0.0001s-1~0.001s-1。     

300M钢的热变形行为及其变形组织演变研究

基于热压缩实验,对300M钢在应变速率为10s-1下的热变形行为及其变形组织演变进行了研究。结果表明:在试样高度压下量为50%,变形温度为700～750℃时,300M钢的应力-应变曲线呈流变失稳型,且变形组织出现绝热剪切;当变形温度为800～1000℃时,300M钢的应力-应变曲线呈双峰不连续动态再结晶型,且热变形过程出现了两轮动态再结晶;当变形温度为1050～1180℃时,300M钢的应力-应变曲线呈单峰不连续动态再结晶型,且热变形过程只发生了一轮动态再结晶。     

AZ80镁合金热变形行为

采用圆柱体等温热压缩试验对AZ80镁合金的变形行为进行研究。结果表明,当变形温度为200~350℃,应变速率为0.002~1s-1,随着应变速率的增加和变形温度的降低,合金的流变应力增加;通过线形回归获得了AZ80镁合金高温条件下的流变应力本构方程,发现应变速率敏感指数m随着温度的升高呈上升趋势;同时采用力学方法直接从流变曲线确定了AZ80镁合金发生动态再结晶的临界应变量,并回归出临界应变量与Zenner-Hollmon参数的关系式。     

基于微观机理的电磁铸造35CrMo钢的高温流变本构方程

采用Gleeble-3810热模拟试验机,在变形温度为850~1150℃,应变速率为0.01~10 s-1条件下对电磁铸造35CrMo钢进行等温恒应变速率压缩试验,研究了应变温度、应变速率对35CrMo钢的高温流变应力行为的影响。以应力-位错关系和动态再结晶动力学为基础,分别构建了35CrMo钢临界应变前后的本构方程。结果表明:35CrMo钢的流变应力与应变速率呈正相关,与应变温度则呈负相关;高温低应变速率下的流变应力曲线呈现明显的动态再结晶现象,显微组织分析显示,降低应变温度和提高应变速率能有效细化变形组织晶粒。而Deform-3D有限元模拟表明,构建的本构方程能够准确预测电磁铸造35CrMo钢的高温流变应力。     

08F钢温锻温度范围内流动应力的实验研究与数学建模

本文通过热模拟实验 ,测定了 0 8F钢在温锻温度范围内的流动应力关系曲线 ,并对其变化规律进行系统分析 ;然后将所获得的实验数据应用于材料流动应力的数学建模 ,在修正、优化传统模型的基础上 ,提出了适用于低碳钢温锻的流动应力关系数学模型 ,该模型充分考虑了温度、等效应变、应变速率以及材料成分等因素给流动应力带来的影响 ;最后采用非线性回归的方法对该流动应力数学模型进行处理 ,建立起适用于 0 8F钢温锻的流动应力数学模型 ,并进行了计算验证     

Tensile strengthening in the nickel-base superalloy IN738LC

The tensile properties of superalloy IN738LC with different precipitate microstructures are evaluated at room temperature, 650 °C, 750 °C, and 85 °C at two different strain rates. The properties can be presented in two groups based on the comparable closeness of the values obtained—those of microstructures C and M, with coarse and medium size precipitates, and those of microstructures F and D, with fine and duplex size (medium + fine) precipitates. Preferred orientations, lattice parameters, and metallography are used to characterize the microstructure and tensile testing to determine the yield strength, tensile strength, and strain hardening coefficients. An anomalous increase in yield strength is observed, which occurs at temperatures about 100 °C higher with higher strain rate than with lower strain rate applied. The experimental results show that the yield strength is influenced by preferred orientations and precipitate size, while the tensile strength is effected by the size and morphology of precipitates.     

EFFECT OF TENSION CONDITIONS ON SUPERPLASTIC BEHAVIOUR OF AN Al-Li-Cu-Mg-Zr ALLOY

A much higher elongation of a warm rolled superplastic Al-Li-Cu-Mg-Zr alloy was madeunder two-stage strain rate tests comparing with the single ones.During initial stage ofdeformation a deformation-induced continuous recrystallization which converted a subgrainstructure into a recrystallized grain structure by a continuous increase in boundarymisorientations had occurred.The higher the strain rate,the faster the continuousrecrystallization and the finer the recrystallized grains.The fine recrystallized grain structureformed during the first stage deformation is the essential condition for the material to havehigh strain rate hardening and strain hardening during the low second stage superplasticdeformation.The combination of strain rate hardening and strain hardening is the reason whythe higher elongation may be obtained during two-stage superplastic deformation of the alloy.     

D2车轮钢原始组织对滚动磨损性能的影响

目的研究原始组织对D2车轮钢滚动磨损性能的影响,探索车轮耐磨性(多边化)的科学控制,为轨道交通关键材料设计和伤损控制提供理论和试验依据。方法使用GPM-30摩擦磨损试验机对原始组织分别为片状珠光体+先共析铁素体(P+F)和回火索氏体(TS)的D2车轮钢试样进行干摩擦风冷滚动磨损试验。通过测量磨损量、观察宏观磨损形貌和测量维氏硬度对磨损性能进行评价,通过扫描电子显微镜和光学显微镜对磨损形貌、截面组织进行观察分析。结果 TS试样更容易形成多边化现象,多边化现象的产生会加速试样的磨损。TS试样的磨损量以及磨损速率均高于P+F试样。运行2×10~5转后,P+F试样以及TS试样的表面磨损机制均以粘着磨损和氧化磨损为主,TS试样表面的剥落坑较多且深,粘着磨损程度更严重,粗糙程度更高。TS试样原始硬度较高,硬化幅度较低,约78%。P+F试样虽然原始硬度较低,但其硬化幅度可达95%,磨损后硬度更高,硬化层更厚。结论 TS试样内以铁素体变形细化的硬化效果为主,P+F试样内产生铁素体细化和渗碳体变形共同硬化的效果。在干摩擦滚动磨损条件下,原始组织为P+F的试样在磨损过程中硬化效果更突出,抗多边化能力和耐磨性能更好。     

基于应变补偿和修正项的新型铝锂合金温热变形本构模型

采用UTM5000电子万能拉伸试验机,在变形温度573~648K和应变速率0.001~0.1s-1条件下对2060-T8铝锂合金进行等温恒应变速率拉伸试验,得到其在变形过程中的真应力-真应变曲线,建立了基于应变补偿和修正项的温热变形本构方程。通过扫描电子显微镜(SEM)分析拉伸断口,对2060-T8铝锂合金的温热变形行为进行研究。结果表明：2060-T8铝锂合金对变形温度和应变速率具有较高的敏感性,流变应力曲线呈现出应变硬化和流变软化的特征,随着变形温度的升高和应变速率的降低,稳态流变特征逐渐消失,其在温热变形条件下的断裂形式为韧性断裂。修正的本构模型与实验值吻合度较高,可以为2060-T8铝锂合金温热变形的有限元模拟提供前提条件。     

18Cr2Ni4WA钢渗碳层中等温贝氏体对接触疲劳性能的影响

用滚轮试样研究了18Cr2Ni4WA钢渗碳后等温淬火形成的贝氏体对接触疲劳性能的影响。结果表明,由等温形成的下贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成的混合组织的接触疲劳寿命明显低于由马氏体和残余奥氏体组成的混合组织的接触疲劳寿命。分析表明,这既与等温下贝氏体本身的断裂特性有关,也与等温淬火试样中的残余奥氏体的机械稳定性较低有关。     

热处理工艺对18Cr2Ni4WA钢渗碳件组织和性能的影响

本文研究了渗碳后热处理工艺对18Cr2Ni4WA渗碳钢组织和性能的影响。结果表明:渗碳后油冷并于Ac_1～Ac_3之间淬火,试件心部得到细小的针状F+M复合组织;渗碳后炉冷并于Ac_1～Ac_3之间淬火,心部得到细小的颗粒状F+M复合组织。当淬火温度高于Ac_3时,渗碳后油冷或炉冷试件心部和表层均为粗大的M+A_R。渗碳后油冷再淬火的整体冲击韧性高于渗碳后炉冷再淬火者,特别是在接近Ac_1再淬火时差别更大。随淬火温度降低,炉冷者的整体冲击韧性随之下降;而油冷者变化不明显,并且比渗碳后二次淬火者稍高。试件渗碳后无论经油冷还是炉冷,心部硬度均随淬火温度的降低而下降,而表层硬度先增后降。建议此钢的渗碳热处理工艺采用渗碳后快冷+较低温度下的加热淬火,这样可在保证表层具有高硬度的前提下心部具有较高的韧性,以满足零件服役条件对性能的要求。     

42CrMo钢亚温淬火未溶铁素体含量对接触疲劳性能的影响

本文研究了42CrMo钢经亚温淬火后未溶铁素体含量对接触疲劳性能的影响。试验结果表明,M+F双相组织的接触疲劳寿命比单一M组织的疲劳寿命高,接触疲劳寿命随未溶铁素体含量的增加而相应提高,在本试验条件下,当铁素体含量约为10%时,接触疲劳寿命为最佳。     

Combined thermal and mechanical treatment of molybdenum steels 15M and 12Mkh

Summary Steel 12MKh has a somewhat greater rupture strength than steel 15M, after the same treatment.Steel 15M has the worst combination of mechanical properties after strain hardening followed by heating for 90 minutes at 250°C (480°F).The treatments which pipes of these steels undergo in fabrication do not lower their properties to an extent to make these treatments unacceptable.As a result of the treatment during fabrication and erection, these steels acquire very high rupture strengths at 480°C (895°F) and suffer comparatively little loss of elongation at rupture.It is recommended that the final heat treatment of the steels should be tempering, or normalizing and tempering. This will stabilize the structure and properties and improve the plasticity under creep-rupture conditions.