SA508-3钢初始晶粒度对热变形后微观组织的作用规律

为研究初始晶粒度对SA508-3钢热变形后微观组织的作用规律,将Φ10mm×15mm圆柱形试样置于电阻加热炉中加热并保温不同时间,以获得不同的初始晶粒度。运用面积法测得保温0min、30min和60min后的微观组织晶粒尺寸分别为650μm、950μm和1200μm。设计并进行了楔形试样高温镦粗实验,研究了SA508-3钢不同初始晶粒度在热变形过程中的动态再结晶体积分数和动态再结晶晶粒尺寸的演化规律。结果表明,当楔形试样压下率为50%时,不同初始晶粒尺寸对发生完全动态再结晶的临界应变有较大影响,初始晶粒尺寸越大,发生完全动态再结晶的临界应变越大。当动态再结晶完全发生时,3种不同初始晶粒尺寸对应的热变形后平均晶粒尺寸分别约为70μm、73μm和75μm。表明当变形量超过临界应变促使发生完全动态再结晶时,初始晶粒尺寸基本不影响热变形后的晶粒尺寸。     

严酷变形Mg-6Zn-1Y合金组织

利用正挤压和往复挤压-正挤压联合工艺制备细晶Mg-6Zn-1Y合金,研究挤压工艺对合金组织的影响。结果表明:挤压比为11.3时,300、340℃正挤压合金晶粒平均尺寸分别为2.7、12.9μm;300℃时再结晶机制为非连续动态再结晶机制,组织不均匀;340℃时为连续动态再结晶机理,组织均匀;挤压比6.1时,300℃挤压合金平均晶粒尺寸为3.2μm。降低挤压温度和增大挤压速率均可以提高组织细化程度。340℃往复挤压5道次后再经255℃正挤压合金组织均匀,平均晶粒尺寸为5.3μm,均匀的细晶组织归因于在往复挤压和正挤压过程中发生了2次动态再结晶。     

IN690高温合金管材挤压变形动态再结晶模拟

对IN690高温合金管材挤压变形过程中的动态再结晶进行了模拟研究,获得了不同挤压工艺条件下动态再结晶与平均晶粒尺寸的变化规律。研究表明:在挤压速度和挤压比一定的条件下,随着挤压温度的升高,完全动态再结晶区域变大,平均晶粒尺寸增大;在挤压速度和挤压温度一定的条件下,随着挤压比的增大,完全动态再结晶区域变大,平均晶粒尺寸减小;管材壁厚方向上由内壁向外平均晶粒尺寸呈现先增大后减小的规律;平均晶粒尺寸的模拟值与实验值的相对误差小于12%。     

IN690高温合金管材挤压过程微观组织模拟

对IN690高温合金管材挤压过程进行了微观组织数值模拟,获得了不同挤压工艺条件下动态再结晶与平均晶粒尺寸的变化规律。研究表明,在挤压速度和挤压比一定的条件下,随着挤压温度升高,完全动态再结晶区域变大,平均晶粒尺寸增大;在挤压速度和挤压温度一定的条件下,随着挤压比增大,完全动态再结晶区域变大,平均晶粒尺寸减小;管材壁厚方向上由内壁向外平均晶粒尺寸呈现先增大后减小的规律;平均晶粒尺寸的模拟值与试验值的相对误差小于12%。     

挤压比对AZ31镁合金组织结构的影响

试验研究了挤压比对AZ31镁合金组织结构的影响.结果表明,258℃挤压变形镁合金在形变初期容易出现孪晶,再结晶晶粒一般出现在晶界和孪晶附近.挤压比小时动态再结晶晶粒平均尺寸为2 μm,动态结晶细化了晶粒.随着挤压比增大,晶粒尺寸减小,组织趋于均匀.挤压比达到16时,动态再结晶基本完成.挤压比为25时,能得到晶粒细小且均匀的组织,平均晶粒尺寸为7.3 μm.     

大口径厚壁管道热挤压成形过程微观组织模拟及实验研究

针对某型核能发电用P91大口径厚壁无缝管道进行了不同挤压比条件下的垂直正挤压成形过程缩比数值模拟,研究了管道微观组织在挤压过程中的演变规律。研究表明:挤压过程中金属温度场变化和局部变形速率对管道晶粒组织演变具有重要影响。相同工艺因素条件下,平均晶粒尺寸在轴向上从变形区到挤出端逐渐递增,而在径向上从管道内侧到外侧逐渐递减;管道内侧的动态再结晶百分数高于外侧;管道金属在轴向比径向有更高的动态再结晶发生率,且动态再结晶晶粒尺寸比径向更小。管道的平均晶粒尺寸随着挤压比的增加呈减小的趋势,挤压比越大,动态再结晶发生的越充分,越利于晶粒细化。进行了与数值模拟相配套的缩比挤压成形实验,并针对获得的样件分别进行了金相实验和晶粒度评定,所测得的平均晶粒尺寸变化规律与数值模拟基本吻合,证明了数值模拟的正确性,同时验证了增大挤压比对管道晶粒细化具有重要的促进作用。     

镁合金AZ61的流变挤压工艺和组织特征

采用双螺旋流变铸造技术制备镁合金AZ61铸锭，并与常规铸造组织进行对比。常规铸造得到粗大的树枝晶，而流变铸造得到细小的球状晶，平均晶粒尺寸约40μm。采用常规热挤压工艺和流变挤压工艺分别挤压出直径22mm的棒材，分析比较流变挤压与常规热挤压过程中，挤压力大小和挤压速率的关系，观察不同工艺下得到的微观组织。结果表明，常规挤压为动态再结晶组织，晶粒形状和大小与挤压温度和速度密切相关；流变挤压中浆料在通过挤压模时凝固，得到平均晶粒尺寸约8μm的铸态组织，其原因是大量二次形核的核心得以存留并长大。     

往复挤压Mg-4Al-2Si镁合金的晶粒细化

研究往复挤压Mg-4Al-2Si(AS42)合金的显微组织和晶粒细化机制。结果表明:挤压过程中发生受位错攀移控制的动态再结晶,随挤压道次的增加,合金的晶粒尺寸迅速减小;对合金挤压8道次后,得到晶粒细小、均匀分布的等轴晶组织,晶粒尺寸由铸态的45μm减小至1.5μm,此时,合金组织的细化趋于稳定,达到细化极限;晶粒细化机制是在往复挤压过程中通过累积动态再结晶,使再结晶得以彻底完成;增加位错密度和加剧晶界畸变使再结晶形核数目增多;大量挤压破碎、均匀分布的Mg2Si第二相颗粒成为再结晶形核核心,从而使晶粒得以细化;往复挤压11道次时,由于挤压温度过高,导致晶粒发生异常长大,最大尺寸约为10μm。本试验条件下晶粒发生异常长大的温度阀值约为400℃。     

等通道转角分流模挤压AZ31镁合金管材

采用等通道转角挤压(ECAP)技术改良了传统挤压模具分流孔;通过螺旋槽焊合模腔,挤出了壁厚2 mm的管材。研究了镁合金的组织变化及材料的性能。结果表明:挤压态合金组织均匀,晶粒细小(平均晶粒尺寸约为12.5μm)。等通道转角挤压的细化晶粒过程、动态再结晶以及退火再结晶使合金具有良好的组织结构和力学性能。挤压态试样断口呈现为脆性解理断裂方式,退火态试样断口则表现为脆性和韧性混合断裂机制。     

基于动态再结晶仿真的40Cr轴锻件锻透性研究

合理的拔长工艺可有效利用动态再结晶机制对大型轴类锻件充分改性.建立宏微观耦合仿真模型,对Φ300 mm×4000 mm的轴锻件的拔长过程进行数值模拟,综合考虑了变形、热传导、变形生热、摩擦生热、动态再结晶等多个因素.分析发现在下压的第2圈即累计压下率约为9%时,材料达到了临界应变条件而发生动态再结晶;随着压下率的增加,动态再结晶体积分数升高;当压下率达到约30%时,随材料心部有67%的区域充分改性;拔长后约60%的区域动态再结晶晶粒尺寸低于100μm,晶粒细化.