10钢热变形过程动态再结晶行为

在Gleeble-1500热模拟实验机上进行单道次压缩实验,试样的尺寸为Φ10 mm×15 mm,压缩变形温度为900～1200℃,应变速率为0.01～10 s-1,压缩量为63.2％(真应变为1.0).结果表明:10钢在高温单道次压缩实验过程中应力随着变形温度的升高而降低,随着应变速率的升高而升高,且在热变形过程中发...     

980MPa级TRIP钢热压缩动态再结晶行为

为研究980MPa级高强TRIP钢的动态再结晶行为,采用Gleeble-3800型热模拟试验机对试件钢在变形温度950~1150℃、应变速率0.01~5s-1,应变量0.3~0.7,道次间隔保温时间1 min,进行单道次热压缩试验。结果表明:随应变速率的增加,变形温度的降低,应变量的增大,试件的晶粒尺寸也变得更加细小。动态再结晶行为的发生更为完全。基于试验结果建立了980MPa级高强TRIP钢的动态再结晶动力学模型,并计算了其激活能。     

6061铝合金热变形行为及动态再结晶

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0.001～1 s-1条件下热变形和动态再结晶行为.结果 表明:6061铝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...     

Cu-Cr-Zr合金热变形行为及动态再结晶

在Gleeble-1500D热模拟试验机上对Cu-Cr-Zr合金在应变速率为0.001~10 s-1、变形温度为650~850℃的高温变形过程中的流变应力行为进行了研究。利用光学显微镜分析了合金在热变形过程中的组织演变及动态再结晶机制。结果表明:流变应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的提高而增大。升高变形温度以及降低应变速率,均有利于Cu-Cr-Zr合金的动态再结晶发生。从流变应力、应变速率和温度的相关性,得出了该合金高温热压缩变形时的热变形激活能Q为392.5 kJ/mol,同时利用逐步回归的方法建立了该合金的流变应力方程。     

27MnCr5钢汽车半轴齿轮等温退火工艺改进研究

研究了脱碳层深度对27MnCr5钢汽车半轴齿轮渗碳淬火回火后容易破碎现象的影响。结果表明,采用脉冲真空电阻炉进行等温退火,使用充氮换气的方法来取代甲醇保护气氛介质,能有效控制脱碳层深度,齿轮断裂的现象得到了有效解决。     

热变形行为与动态再结晶对低硫齿轮钢硫化锰夹杂物的影响

利用Gleeble-1500热-力模拟试验机对齿轮钢FAS3420H进行了热压缩试验,研究变形温度、变形量等对硫化锰夹杂物尺寸和相对塑性的影响。研究发现,在变形过程中,硫化物的碎化与长大现象交替进行,变形温度与变形量对硫化锰夹杂物的尺寸影响较大,其变化规律与齿轮钢基体再结晶程度有关。变形温度较低(900℃)时,随着变形量的增加,长宽比小的硫化物数量先减少后增加,相对塑性呈降低的趋势,而动态再结晶分数逐渐增加;变形温度较高(1200℃)时,随着变形量的增加,长宽比小的硫化物数量先增加后减小,MnS相对基体变形能力呈增加的趋势,但整体比低温轧制时要低,而此时在较低变形量下已发生充分的动态再结晶。由此可见,在实际轧制过程中选择较高温度,基体在变形量较小时即发生动态再结晶,在基体变形和再结晶过程中晶界移动的共同作用下,可以得到尺寸较小、数量较多的硫化锰夹杂物。     

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。     

AerMet100钢的热变形显微组织演变及动态再结晶行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机对超高强度钢AerMet100进行热压缩试验,研究其在变形温度为850~1 150℃和应变速率为0.01~10s~(-1)条件下的动态再结晶行为。结果表明,通过分析应力-应变曲线的特征及金相观察,可知AerMet100钢在不同变形条件下呈现出加工硬化、动态回复及动态再结晶特征,且变形温度的升高与应变速率的降低均有利于发生动态再结晶。通过对热变形试验数据的分析计算,建立了高温变形本构关系,动态再结晶临界应变模型和动态再结晶体积分数模型。利用所建立模型对动态再结晶行为进行预测,得到变形温度的下降及应变速率的增加会推迟动态再结晶发生。     

低合金耐磨钢热变形及奥氏体动态再结晶行为

用MM-200热模拟试验机进行高温压缩试验,研究了一种低合金高强度耐磨钢在应变速率为0.1、1及5 s-1,变形温度为800~1150℃不同条件下热变形及奥氏体动态再结晶行为。结果表明,当应变速率为0.1 s~(-1)时,在800℃变形较难发生动态再结晶,变形温度升高,动态再结晶逐渐发生。奥氏体平均晶粒尺寸在变形温度为950℃时降到最低,此时奥氏体再结晶并未完全发生。变形温度继续升高后,动态再结晶逐渐完全,同时也伴随着晶粒的长大和粗化。通过回归分析,建立了该试验条件下低合金耐磨钢的热变形本构方程,计算得到热变形激活能为450.78 k J/mol。     

铸态30Mn钢热变形过程中的动态再结晶行为

基于铸辗复合成形工艺,研究了铸态30Mn钢在变形温度为950~1150℃,应变速率为0.1、0.5和1 s-1时的热压缩变形中的动态再结晶行为。结果表明,在不同应变速率条件下,当形变温度高于1000℃时,所有试样都能发生动态再结晶。铸态30Mn钢动态再结晶激活能为305.83 k J/mol;临界应变与峰值应变的比值为0.57,临界应力与峰值应力的比值为0.90;分别建立了动态再结晶体积分数和平均晶粒尺寸模型;分析了不同变形条件的显微组织。     

Aermet100超高强度钢热变形中的动态再结晶行为研究

利用Gleeble 3500热模拟试验机对Aermet100超高强度钢进行了热模拟压缩试验,分析了不同变形参数下合金的流变行为,获得了合金在变形温度800~1040℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的动态再结晶变化规律。结果表明:Aermet100钢动态再结晶程度随变形温度的升高而增大,随应变速率的增大而减小。根据试验数据,得出了动态再结晶程度为50%时的应变值ε0.5与Zener-Hollomon参数的关系模型,并建立了Aermet100钢热变形中的动态再结晶百分数模型,与试验值吻合较好。     

6061铝合金热变形动态再结晶行为研究

利用Gleeble-3500试验机对6061铝合金进行单道次等温恒应变速率压缩试验,研究合金在应变速率为0.001～1s~(-1),温度为350～500℃热变形条件下的动态再结晶行为。统计试验所得流变应力曲线峰值应力数据,确定合金热变形激活能Q为307.528kJ·mol~(-1),建立合金在不同热变形条件下的流变应力方程,动态再结晶峰值和临界应变模型;依据流变应力曲线特征,计算合金在不同变形条件下的动态再结晶体积分数,据此建立动态再结晶动力学模型。分析流变应力曲线可知铸态6061铝合金在350～500℃下变形,应变速率较低时(0.01s~(-1)),合金组织更容易发生动态再结晶,应力软化现象更明显。     

TB18钛合金热变形行为及动态再结晶机制

本文利用Gleeble 3800热模拟试验机和电子背散射衍射（EBSD）技术研究了TB18钛合金在700℃~ 900℃、应变速率0.01~10 s-1时的热变形行为和动态再结晶机制。研究表明该合金的流动应力大小对应变速率和变形温度敏感。变形初期流动应力皆在达到峰值应力后快速软化,随后有不同程度的上升。通过数据回归得到了该合金在两相区和单相区的高温变形Arrhenius型本构方程,其变形激活能分别为340 kJ/mol和185 kJ/mol。其单相区的变形软化机制主要为β相的动态回复,两相区主要为β相的动态再结晶。结合了EBSD技术,金相观察和流变曲线特点的分析表明,在高变形温度,低应变速率时（900℃,0.01s-1）主要以几何动态再结晶（GDRX）为主。在温度较低,或变形速率较高下,变形初期发生不连续动态再结晶（DDRX）,应变增大后发生连续动态再结晶（CDRX）。     

高碳钢72A热变形行为及动态再结晶模型

通过热模拟试验机Gleeble3800试验,在温度700~1100℃、应变速率1~10 s-1的工艺条件下,对高碳钢72A进行高温热压缩变形,测得不同温度下的应力-应变曲线,并对其动态再结晶过程进行分析。结果表明,随应变速率的增加和变形温度的降低,高碳钢72A发生动态再结晶时的峰值应力逐渐增大。高碳钢72A的热变形激活能Q为107.5 k J/mol,其热变形方程为ε觶=3.64×1011[sinh(α·σp)]2.67exp(-1075000RT)。     

20MnCr5齿轮钢裂纹缺陷分析

本钢特钢厂生产的出口20MnCr5齿轮用钢在轧制成圆钢时出现了严重的表面纵向裂纹,文章分析了纵向裂纹缺陷的形态以及成因:前期高温装炉只是产生纵裂的诱因,连铸坯上存在成分偏析带是造成钢材纵裂的根本原因,后续轧制促进纵裂形成和扩展。根据造成裂纹的原因采取针对性的措施,保证齿轮钢20MnCr5的高效稳定生产,所做分析具有一定的推广应用价值。     

20CrMnTiH钢热压缩微观组织演变及动态再结晶模型

采用Gleeble-3500热模拟机对20CrMnTiH在温度为950℃~1 150℃、应变速率为0.01s~5s-1、变形量为60%条件下进行等温压缩实验,研究热压缩变形过程中变形温度和应变速率对材料流变应力和微观组织演变的影响规律。在对实验数据回归分析的基础上,建立20CrMnTiH动态再结晶模型;将建立的材料模型导入有限元软件DEFORM-3D中,模拟热压缩过程中的动态再结晶。结果表明,升高变形温度和降低应变速率均有利于20CrMnTiH发生动态再结晶,变形后再结晶晶粒尺寸增大,且动态再结晶体积分数增加;模拟结果与实验结果吻合。     

Al-Mg-Si铝合金热变形过程动态再结晶行为研究

采用Gleeble-1500D热模拟试验机对Al-0.62Mg-0.73Si铝合金进行了热压缩试验,研究了变形温度673~793K、变形速率0.001~1 s~(-1)下材料的动态再结晶行为。采用临界条件动力学模型确定了该材料在不同热变形参数下的临界条件,依据修正的Avrami方程建立了Al-0.62Mg-0.73Si铝合金动态再结晶体积分数模型,同时分析了材料热变形后的组织演变规律。结果表明:材料在热变形过程中,真应力随变形温度的降低而升高,随应变速率的下降而减小;变形温度与应变速率的升高均能促进动态再结晶行为的发生;温度的升高能够有效地促进材料的软化,并提高动态再结晶晶粒的长大速度。     

7136铝合金的热变形与动态再结晶行为

明确7136铝合金的热变形和动态再结晶行为对于制定合理的加工工艺参数具有重要意义。试验亦分析了7136铝合金试样在变形温度为350℃～470℃、应变速率为0. 01 s-1～10 s-1条件下的热变形与动态再结晶行为,建立了合金的流变应力模型,并通过挤压试验和数值模拟验证了流变应力本构方程的合理性。结果表明,7136铝合金在350℃条件下进行热加工发生动态再结晶,再结晶百分数随温度升高而增加,随应变速率增加而减少:应变速率为0. 01 s-1、变形温度由375℃上升到450℃时,再结晶百分数由6. 8%逐渐增加至8. 2%;变形温度为400℃、应变速率由0. 01 s-1提高至10 s-1时,再结晶百分数由7. 6%逐渐减少至4. 9%。所获得的本构方程用于挤压过程的数值模拟,稳态阶段模拟与实际载荷位移曲线误差不超过5%。7136铝合金热挤压过程应选择较低的挤压温度和较高的挤压速度,以降低其动态再结晶百分数。     

6082铝合金热变形过程中的动态再结晶行为

借助电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)研究6082铝合金在623～773 K和0.01～5 s~(-1)条件等温热压缩时的动态再结晶行为。结果表明:6082铝合金真应力-应变曲线虽无明显单峰值特征,但仍发生动态再结晶,并且动态再结晶程度与Z参数紧密相关。在ln Z=24.9014(723 K, 0.1 s~(-1))热压缩时,动态再结晶体积分数最高,为38.6%。应用加工硬化率确定了动态再结晶初始临界应变,建立临界应变与Z参数之间的定量关系,得到动态再结晶临界应变方程。结合EBSD分析测试结果建立6082铝合金动态再结晶动力学模型。微观组织分析发现,原始晶粒内形成的亚晶结构随着变形的进行持续吸收位错,其取向差不断增大至大角度晶界,从而形成新的再结晶晶粒。在原始晶界附近通过亚晶界迁移引起亚晶粗化,使其小角度晶界形成大角度晶界的连续动态再结晶是其动态再结晶的主要机制。     

贝氏体塑料模具钢SDP1热变形再结晶行为研究

贝氏体塑料模具钢在大截面汽车模具制造中占有重要地位,该钢种质量控制的关键步骤是热变形环节的再结晶。以实际生产中典型设备采用的热变形参数范围为依据,利用Gleeble-3500热模拟实验机研究了贝氏体塑料模具钢SDP1在典型变形参数下的再结晶规律。最终得到了在0.0015 s-1变形速率下,850℃时静态再结晶和1100℃时亚动态再结晶动力学方程。