超高压气瓶钢34CrMo4H热压缩流変应力行为

采用Gleeble-3800型热模拟机试验研究了34CrMo4H钢在900～1200℃、应变速率0.1～10s^-1时的高温热压缩行为,分析了热压缩变形时材料的流变应力与变形温度、应变速率之间的关系,确定了该钢的流变应力本构方程。结果表明,34CrMo4H钢在热压缩时流变应力随形变温度的升高而减小,随应变速率的增加而增大。应变速率小于0.1 s^-1时,该钢应力-应变曲线表现出明显的动态再结晶特征。34CrMo4H级钢的变形激活能为395.45kJ/mol。     

初始晶粒尺寸对2024铝合金热变形行为和组织的影响

利用永磁搅拌近液相线铸造和普通铸造方法制备不同晶粒尺寸的2024铝合金铸锭,利用Gleeble-1500热模拟试验机研究初始晶粒尺寸对不同压缩变形条件下2024铝合金的热变形行为和变形后显微组织的影响。研究表明:2024铝合金的热变形行为依赖于变形条件和初始组织。初始晶粒尺寸对流变应力的影响是:当应变速率小于0.1 s~(-1)时,流变应力随晶粒尺寸减小而减少;当应变速率为10 s~(-1)时,流变应力随晶粒尺寸减小而增大。降低变形温度会弱化晶粒尺寸对流变应力的影响。热压缩流变应力随应变速率增大而增大,随变形温度升高而减小。应变速率为10 s~(-1)时,热压缩应力应变曲线呈现周期性波动;只在粗晶2024铝合金中发现变形剪切带。     

动车组车轴用钢EA1N的热压缩流变应力行为

试验用EA1N钢(/%:0.35C,0.30Si,0.90Mn,0.013P,0.008S,0.15Cr,0.10Ni,0.10Cu,0.04V,0.04Al)的冶金流程为60 t EBT EAF-LF-VD-下铸8.4 t方锭-车成150 mm×150 mn方坯。采用Gleeble-3800型热模拟机试验研究了EA1N钢在800~1 300℃、应变速率0.01~10 s~(-1)时的热压缩变形,分析该钢变形时的流变应力、应变速率及变形温度之间的关系,得出流变应力方程。结果表明,EA1N钢在热压缩变形时流变应力随应变速率提高而增大,随变形温度升高而降低,当温度高于1 100℃和应变速率大于1 s~(-1)时,该钢流变曲线呈现明显的动态再结晶特征。EA1N钢的热变形激活能为392.43 kJ/mol。     

CL70车轮钢热压缩流变应力行为

用Gleeble-3800热模拟机研究了CL70车轮钢在应变速率0. 01～10s^-1、900～1300 ℃时的高温热压缩行为,分析了热压缩变形时该钢的流变应力、变形温度及应变速率之间的关系,通过线性回归确定该钢流变应力本构方程。结果表明,CL70钢在高温压缩时流变应力随变形温度的减小而增大,随应变速率升高而增大。当应变速率≤1 s^-1时,CL70钢的流变应力曲线表现为动态再结晶特征。CL70钢的热变形激活能为401.06 kJ/mol。     

TC27钛合金的热变形行为及加工图

通过Thermecmaster-Z热模拟试验机,对TC27钛合金在变形温度900～1 150℃和应变速率0. 01～10 s~(-1)范围内进行等温恒应变速率热压缩实验,压缩变形量为50%。结果表明,流变应力随应变的增加迅速增大,达到峰值后随应变的增加而减小,最后趋于相对稳定。流变应力随着温度的增加而减小,随着应变速率的增加而增大。TC27钛合金加工图有2个耗散效率峰值区,一个是900℃/0. 01 s~(-1),此区域变形时出现动态回复;另一个峰值区为1 050℃/0. 01 s~(-1),此区域变形时出现再结晶。     

03Cr18NiMoN节镍双相不锈钢的热变形行为及热加工图

为了探究03Cr18NiMoN节镍双相不锈钢高温轧制变形机制和组织演变规律,利用Gleeble-3800热模拟试验机在变形温度为850～1 150℃,应变速率为0.01～10 s~(-1),变形量为50%条件下对其进行高温压缩研究。流变应力曲线在950～1 150℃的较高变形温度和0.01～0.1 s~(-1)低应变速率条件下呈现出明显动态再结晶特征。变形初期,试验钢的加工硬化率随变形温度的降低和应变速率的升高而增加,不利于动态再结晶软化。组织分析表明,随变形温度升高至1 050℃和应变速率降低,奥氏体动态再结晶更加充分,晶粒细化程度明显提高,而1 150℃高变形温度使奥氏体再结晶晶粒粗化。在950℃、0.01～1 s~(-1)的变形条件下,铁素体动态回复逐渐加强。热变形激活能Q=549.7 kJ/mol,高于2 205双相不锈钢(451 kJ/mol),表观应力指数n=6.079,表明其变形机制主要以体扩散引起的位错低温攀移为主。热加工图分析表明,失稳区域随应变量增加逐渐增大,结合流变应力曲线和显微组织分析,确定最佳加工区域为950～1 050℃的变形温度和0.01～0.018 s~(-1)的应变速率,且功率耗散因子处于较高(0.36～0.50)水平。此外,基于Z参数建立了试验钢的峰值流变应力本构方程。     

TiNiNb合金热变形流变行为的研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机对TiNiNb合金进行了高温压缩变形实验, 分析了该合金在变形温度为800～1050 ℃, 应变速率为0.01～10 s~(-1)条件下的变形行为及流变应力的变化规律. 结果表明, 流变应力受变形温度和应变速率显著影响, 流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低. 采用双曲正弦模型确定了该合金的变形激活能Q和应力指数n, 建立了相应的热变形本构关系.     

中温中压容器用钢13MnNiMoR的热变形行为研究

为制定中温中压容器用钢13MnNiMoR的热加工工艺提供理论依据并实现其工业化生产,利用单道次热压缩模拟实验研究了变形温度(900~1150℃)和应变速率(0.01~1s~(-1))对其热变形行为的影响.结果表明:当应变速率低于0.1s~(-1)时,新晶粒有足够的时间进行形核和长大,奥氏体容易发生动态再结晶;当变形温度降低或应变速率增加时,实验钢在变形过程中主要发生动态回复,流变应力也随之提高.基于测定的流变应力曲线,通过拟合得到实验钢在热变形时的应力指数为4.29,动态再结晶激活能为319kJ/mol,据此建立了13MnNiMoR钢在高温变形时的热加工方程.     

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。     

00Cr26Mo4超级铁素体不锈钢的热变形行为

在Gleeble-3500热模拟试验机上进行高温压缩实验,研究00Cr26Mo4超级铁素体不锈钢在变形温度为1 050～1 250℃、应变速率为0.01～10 s~(-1)条件下的热变形行为。采用幂函数、指数函数和双曲正弦模型模拟该材料的热变形参数,建立了相应的热变形本构方程。结果表明,在热压缩过程中,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的升高而增加,流变应力并未出现明显峰值,材料的软化机制仅有动态回复。探究了幂函数、指数函数和双曲线函数3种模型与00Cr26Mo4钢本构关系的相关性。结果表明,双曲正弦函数模型更符合00Cr26Mo4超级铁素体不锈钢热加工流变应力应变曲线变化规律,并基于双曲正弦函数模型建立了00Cr26Mo4钢的本构方程,计算了热变形激活能238.836 kJ/mol。     

20CrMnTiH钢的热变形物理模型及三维加工图

随着精密成形技术的发展,对热锻工艺的要求越来越严格,采用建立材料的物理模型及热加工图这一方法来优化最佳工艺条件,为实现产品的质量精确控制提供了科学保障。通过Gleeble-3800热模拟试验机对20Cr Mn Ti H钢在变形温度为850~1 150℃,应变速率为0.01~10 s~(-1)条件下进行等温热压缩试验,研究了20Cr Mn Ti H钢的热压缩变形特性,采用Zener-Hollomon参数法建立了20Cr Mn Ti H钢高温塑性变形的物理模型;并以热压缩试验为基础,绘制了20Cr Mn Ti H钢的三维热加工图并进行分析,确定了该钢的最佳热成形工艺参数。通过流变曲线可以看出,20Cr Mn Ti H钢在热成形过程中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随变形温度的升高而降低;由热加工图分析得到了该钢在试验参数范围内较优的热加工工艺参数,加工温度为900~1 025℃,应变速率为0.01~0.2 s~(-1)。     

H13钢热变形行为的数学模型

 为建立H13钢模具失效分析的有限元模型,利用Gleeble1500热模拟试验机对该材料在20℃-650℃范围内的弹性模量进行了测量;对其在650-800℃温度范围,0.1-20s-1应变速率下的热压缩变形行为进行了研究。结果表明：弹性模量和流变应力随变形温度的升高而降低,而流变应力随应变速率的提高而增大。结合广义Hooke定理和利用Zener-Hollomon参数描述的双曲正弦函数,建立了 H13钢的热变形行为的数学模型。     

新型Al-Zn-Mg-Cu合金热变形流变应力特征

采用Gleeble-1500热模拟机进行热压缩变形实验,研究了一种新型Al-7.5Zn-1.6Mg-1.4Cu-0.12Zr合金在变形温度为380-460℃、应变速率为0.001～0.1 s-1条件下的流变应力特征,并利用TEM分析了合金在不同变形条件下的组织形貌特征.结果表明,应变速率和变形温度对合金流变应力的大小有显著影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的提高而增大;合金平均亚晶尺寸随温度补偿应变速率Zener-Hollomon参数的升高而减小.可用Zener-Hollomon咖参数描述该Al-Zn-Mg-Cu合金热变形时的流变应力行为.     

高性能6061铝合金的热变形行为研究

本文采用Gleeble-3500热模拟试验进行高温热变形压缩试验,研究6061 锻造铝合金在0.001-10s~(-1)之间不同变形速率和375℃～500℃不同变形温度下的热变形流变行为。研究结果表明,6061铝合金的流变应力随应变速率的升高而增大,随着热变形温度的升高而减小。     

齿轮钢SAE8620 H高温变形行为及热加工图

通过高温压缩试验研究齿轮钢SAE8620H在950~1100℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的高温变形行为.该合金钢的流动应力符合稳态流变特征,流变应力随变形温度升高以及应变速率降低而减小,其本构方程可以采用双曲正弦方程来描述.基于峰值应力、应变速率和温度相关数据推导出SAE8620H高温变形激活能Q=280359.9 J·mol-1.根据变形量40%和60%下应力构建该齿轮钢的热加工图,通过热加工图中耗散值及流变失稳区确定其热变形工艺参数范围.SAE8620H钢在在变形程度较小时宜选取低的应变速率进行成形,而在变形程度大时则要选取低温低应变速率或者高温高应变速率.      

钨对TiH_2粉末冶金高温钛合金高温塑性的影响

采用氢化钛为原料粉末冶金法制备高温钛合金,探究在变形温度为750～900℃、变形量为50%、应变速率为0.1 s~(-1)和1 s~(-1)的压缩条件下,不同钨含量对高温钛合金高温塑性的影响。结果表明,合金在高温压缩后整体组织类似于网篮组织,α相片层间距明显减少,晶粒有所细化,应变速率较低时(0.1 s~(-1)),钨可提高合金的流变应力。当钨含量为0.5%时,合金最大流变应力为423.1 MPa;当应变速率较高时(1 s~(-1)),随着钨含量的增加,其流变应力先增加后减少,当钨含量为0.5%时,合金流变应力最大为505 MPa。     

Al-4．8Cu-0．5Mg-0．3Ag-0．15Zr合金的热变形研究

采用Gleeble-1500热模拟机进行恒温和恒速压缩变形实验,变形温度范围为400～460 ℃,应变速率为0.001～0.1 s-1.研究了Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金在高温塑性变形过程中流变应力的变化规律,确定了合金的变形激活能Q和应力指数n.结果表明:流变速率和变形温度对合金流变应力的大小有显著影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的提高而增大.可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数描述该合金高温塑性变形时的流变行为.     

55SiMnMo贝氏体钢高温流变应力本构方程

 采用Gleeble-3500热模拟试验机对55SiMnMo贝氏体钢进行了热压缩试验,得到了其在变形温度为950~1150℃和应变速率为0.01~10s-1条件下的高温流变应力行为。试验结果表明,峰值应力随变形温度的降低和应变率的提高而增大;当应变速率为0.01和0.1s-1,变形温度t ≥1000℃时,发生动态再结晶。基于试验结果,充分考虑了热变形工艺参数（应变、应变速率和变形温度）对流变应力的影响,建立了一种考虑应变速率补偿的高温流变应力本构方程。通过对该本构方程预测得到的流变应力值和试验值对比,验证了模型的准确性。     

Al-Cu-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金的流变行为与热加工图

Al-Cu-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金的热变形行为是制定变形加工工艺的基础。采用Gleeble-3500模拟试验机对经均匀化处理的Al-Cu-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金进行等温压缩模拟试验,试验温度为633～753 K,应变速率0.01～10s~(-1),测定真应力-真应变曲线,计算变形激活能,并建立加工图。结果表明:随变形温度升高或应变速率降低,合金的流变应力降低,热变形软化机制由动态回复逐渐转变为动态再结晶,第二相对位错滑移及晶界迁移起钉扎作用,阻碍再结晶进程。合金变形激活能为153.5 kJ/mol。633～663 K、0.01～0.07 s~(-1)以及693～723 K、0.01～0.1 s~(-1)两个区域为最佳变形区域。     

30% SiC_p/2024Al复合材料的热变形行为

在Gleeble-1 500D热模拟机上采用等温压缩实验研究30%SiC_p/Al复合材料的高温压缩变形行为,获得该材料在温度为623~773 K,应变速率为0.01-10 s~(-1)的条件下的真应力-应变曲线,并在考虑摩擦和变形热效应的基础上对真应力-应变曲线进行修正。对修正后的峰值应力进行线性回归,建立该材料的本构方程。根据材料动态模型,计算并建立30%SiC_p/Al复合材料的热加工图,据此确定热变形流变失稳区。在应变速率为0.01 s~(-1)时,随热变形温度升高,该复合材料发生动态再结晶的体积分数增加。