9Cr3W3Co叶片钢的热变形行为研究

利用Gleeble-3800热力模拟机,在温度950～1 150℃,应变速率0.1～10 s^-1,变形量为70.9%的条件下,对9Cr3W3Co合金进行了单道次热变形实验。为了更好地模拟现场过程,分别采用道次变形量由大到小以及道次变形量由小到大的方案,进行多道次变形过程模拟,应变速率为5.0 s^-1,总变形量为70.9%。研究了汽轮机叶片用9Cr3W3Co合金动态再结晶行为的变形特点,得到了合金的应力-应变曲线,并利用动态材料模型构建该合金在不同变形条件下的三维热加工图。结果表明,9Cr3W3Co合金的应力-应变曲线表现出应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大。为准确描述三者间的关系,建立了双曲正弦本构方程,最终得到其热激活能为655.051 kJ/mol,结合微观组织演变的结果分析,得出合金的最佳热加工区域应为：变形温度1 050～1 150℃,应变速率0.1～1 s^-1,并且在快锻变形过程中,先大变形后小变形的锻造工艺有利于获得均匀的晶粒尺寸。     

D2和W1工具钢的动态再结晶

在900～1150℃温度范围(对D2)和900～1200℃温度范围(对W1)内以0．1、1和4S^-1的应变率对高碳、高Cr冷作模具钢(D2)和一种水硬碳素工具钢(W1)进行了连续热扭曲试验。应力一应变(σ-ε)曲线上升到峰值应力σp,然后倾斜下降到一稳定状态值σss。     

新型近β钛合金Ti-7333高温变形行为研究

对新型近β钛合金Ti-7333进行等温压缩试验,并对合金的流变行为进行研究.研究结果表明:Ti-7333的流变应力对变形参数的变化十分敏感,随着温度的升高和应变速率的下降,流变应力显著减小;合金的变形以动态回复为主,动态再结晶为辅.基于Mecking和Bergstrom提出的合金热变形过程中的位错密度演变模型建立了Ti-7333合金的本构模型,准确地描述了合金热变形过程中的流变应力,并且模型中参数数量较少,便于应用.     

Ta-10W合金的高温断口分析

为了研究Ta-10W合金在高温下的塑性变形机制,对再结晶状态的Ta-10W合金棒材在1000～2000℃进行了高温力学性能测试后,对该合金在各个高温下形成的拉伸断口进行了研究分析。研究表明：Ta-10W合金从1000～2000℃的高温塑性变形呈现出金属在高温下变形的一般规律：随着温度的升高,Ta-10W合金的塑性变形机制由以滑移为主的变形机制向以晶界滑动和转动为主的变形机制转变;该合金在高温变形中存在着加工硬化和动态回复或再结晶两个相反的过程,且动态再结晶对塑性的贡献高于动态回复。     

热变形动态软化本构模型

动态回复、动态再结晶是奥氏体热变形过程中动态软化的主要机制。建立了动态回复、动态再结晶型流变曲线模型,５０％再结晶应变等特征应变与形变参数Ｚ间的关系模型以及基于Ｅｎｇｌｅ／Ｂｒｅｗｅｒ理论的形变激活能模型。提出了一种应用最优化技术求解 线性本构模型的新方法。用Ｇｌｅｅｂｌｅ－２０００型热／力模拟试验机对Ｓｔ４１钢进行了平面应变热压缩试验。实验结果及有关文献报导印证了模型的正确性。     

60Si2MnA弹簧钢的热变形行为

通过热模拟压缩试验，研究了60Si2MnA弹簧钢高温变形时的力学行为和动态再结晶行为。由实验数据求得了60Si2MnA弹簧钢的热变形激活能，峰值应力，峰值应变以及动态再结晶晶粒尺寸与Zener-Hollomon参数之间的关系。结果表明，通过动态再结晶能获得细小的晶粒。     

45钢低温区热变形行为研究

 利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了不同变形条件对45钢低温区热变形行为的影响。试验结果表明：峰值应力随变形温度的降低和应变速率的提高而增大;当应变速率[ε]≥0.01s-1、变形温度 [t]＜500 ℃时,发生动态回复;当应变速率[ε]≤1s-1、变形温度[t]≥500 ℃时,发生动态再结晶。在Sellars -Tegart方程的基础上,建立了45钢低温区加工硬化-动态回复、动态再结晶2阶段流变应力模型;根据试验结果计算拟合了模型中各参数。采用建立的流变应力模型成功预测了动态回复、动态再结晶型应力-应变曲线。利用上述模型对45钢中厚板轧后低温工业热矫直的矫直力进行了预测,其结果与实测值吻合良好。     

9Cr低活化马氏体钢高温变形行为

采用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了9Cr低活化马氏体钢在950~1200℃、应变速率为10^-2~10s^-1变形条件下的热压缩变形行为,并用金相显微镜观察了相应显微组织的变化.回归分析得出在0.15~0.8真应变量范围内变形激活能和材料常数随真应变量变化的关系式,并得出双曲正弦本构方程;利用数学方法直接从真应力-真应变曲线获得动态再结晶的峰值应力、临界应力、峰值应变和临界应变;回归得出了峰值应力、临界应力、峰值应变、临界应变和动态再结晶晶粒大小与Zener-Hollomon参数的关系式.     

变形条件对GH625合金高温变形动态再结晶的影响

采用Gleeble高温压缩实验研究了变形条件对GH625合金高温变形动态再结晶的影响,结果表明:当变形程度较小时,原始晶粒内部出现大量孪晶,晶界呈现锯齿状凸出;随变形程度的增加,在晶界弓出部位开始形核,形成大量再结晶晶粒,随变形程度进一步增加,GH625合金动态再结晶体积分数增大,但是再结晶晶粒尺寸无明显变化;GH625合金动态再结晶是一个受变形温度和应变速率控制的过程,变形温度越高,动态再结晶越容易形核,应变速率越小,动态再结晶过程进行得越充分。在低应变速率条件下,GH625合金获得完全动态再结晶组织的温度随变形速率的升高而升高,而在高应变速率条件下必须考虑变形热效应对合金变形组织的影响。     

Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢高温变形奥氏体的动态再结晶

用Gleeble-3500热模拟试验机研究了Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢(%:0.10C、0.075P、0.65Cr、0.22Ni、0.43Mo、0.28Cu)在应变速率0.01～1 s-1、温度850～1150℃时的动态再结晶行为,得出该钢奥氏体区的真应力-真应变曲线和动态再结晶图,分析了变形参数对峰值应力的影响和不同热变形时耐候钢的动态再结晶体积分数与真应变的关系,建立了该钢的奥氏体热变形方程、动态再结晶临界条件回归方程和奥氏体动态再结晶体积分数数学模型。结果表明,随变形温度升高,峰值应力下降;随变形速率增大,峰值应力升高;随Z参数增大即变形温度降低,应变速率增加,发生再结晶的临界应变εc和发生完全再结晶的应变εs均呈线性增加。     

9Cr-3W-3Co新型马氏体耐热钢的热加工性能研究

采用Gleeble 3800热模拟试验机,通过高温热拉伸试验,系统研究了9Cr-3W-3Co钢在变形温度为1 060～1 260℃和应变速率为0.3～10 s~(-1)条件下的热变形行为,并采用OM、SEM和TEM等研究了不同温度下的组织和析出相。结果表明,试验钢在1 200℃以上高温塑性差与合金本身熔点较低、晶粒粗大和晶界有P、S、Cu等元素的偏聚有关;在1 100～1 200℃之间,块状铁素体是影响高温塑性的主要因素。     

Inconel690合金高温高速热变形行为研究

在Gleeble-3800热模拟试验机上,采用热压缩实验研究了不同变形条件下Inconel 690合金的高温变形行为与组织演变特点.实验中采用的变形温度为1000～1200℃,变形量为70％,变形速率为1.0 ～80.0 s-1.根据实验结果获得了该合金的应力-应变关系,并对峰值应力进行了线性回归,由此得到了该合金的高温材料常数,激活能Q =417.6 kJ.mo1-1,α =0.003196 MPa-1,n=7.51,并最终得到了Incone1690合金的高温变形本构方程.通过金相显微镜研究了合金动态再结晶规律与温度和应变速率的关系,结果表明:变形温度对Inconel 690合金组织的影响很大,随温度的升高,动态再结晶百分数逐渐增加,且伴随着晶粒的长大;而提高应变速率,变形的时间缩短,位错密度迅速增大,动态再结晶的驱动力增加,也可以使再结晶后的晶粒细化;当温度为1150℃左右,应变速率50～80 s-1时,能够得到均匀细晶组织.     

镍基变形高温合金CDS&W FGH96热变形行为研究

随着新一代低油耗和高推重比航空发动机的发展,对新型涡轮盘合金提出了更高的要求。FGH4096是典型第二代高强和高损伤容限型涡轮盘合金,长期使用温度为700~750℃,采用粉末冶金(P/M)工艺制备。本文采用电渣重熔连续定向凝固(ESR-CDS)技术和多向锻造技术制备了低偏析的FGH96合金(命名为CDSW FGH96)锻坯,通过等温热压缩实验研究了锻态合金在温度范围为1060~1140℃,应变速率范围为0.001~0.100 s-1的热变形特点。结果表明,随着温度的增加,再结晶(DRX)分数先减小后增加;弥散细小的γ'相颗粒阻碍动态再结晶形核,而尺寸较大的相颗粒在一定程度上可大大降低对动态再结晶的这种阻碍作用;动态再结晶晶粒尺寸随着变形温度的降低而降低。通过流变行为计算得到热变形激活能为1289 k J·mol-1,并提出了合金CDSW FGH96高温变形本构方程。借助于场发射扫描电镜(FESEM)和透射电镜(TEM)阐述了动态再结晶机制为应变诱导原始晶界形核和第二相位错塞积形核。     

双相不锈钢2205铸态组织的热变形研究

研究了工业连铸双相不锈钢2205在不同温度和应变速率下的热变形过程。通过单道次热模拟压缩试验分析了铸态2205流变应力与温度和应变速率的关系,计算出铸态2205的热变形激活能Q=599 kJ/mol,说明铸态2205热加工性能较差。组织分析显示,两相之间变形不协调是相界微裂纹产生的根本原因。     

00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的高温变形行为

采用热/力模拟实验方法研究了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢(SDSS)在900～1 200℃、应变速率为0.1～10 s-1条件下的热变形及组织变化,讨论了热变形参数对流变应力和显微组织的影响.结果表明,在上述变形条件下,00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢中铁素体的软化机制与Z参数有关,且随着Z参数减小,铁素体软化机制由动态回复向动态再结晶转变;该钢的表观应力指数为3.51,热变形表观激活能为492 kJ/mol.     

690合金高温连续变形动态再结晶行为

应用液压机对690合金圆锥试样在3种不同温度下(1100、1140和1180℃)进行连续压缩变形实验,利用光学显微镜和背散射衍射技术研究690合金在热加工过程的动态再结晶行为.研究发现:在连续热压缩变形过程中动态再结晶以三叉晶界形核-原始晶界形核-孪晶形核(孪晶界和孪晶碎化)-晶内形核的顺序发展,而孪晶促进了690合金的再结晶过程.     

700MPa微合金高强钢奥氏体高温变形行为研究

研究了一种700 MPa微合金高强钢。在热力模拟试验机上进行了试验钢的单道次压缩试验,通过其各种变形参数的研究,建立了试验钢的变形抗力数学模型和动态再结晶模型。试验结果显示:试验钢在变形温度为950℃,应变速率为0.1 s-1;变形温度为1 000℃,应变速率为0.1 s-1;变形温度为1 050℃,应变速率为0.1s-1或1 s-1;变形温度为1 100℃,应变速率为0.1 s-1、1 s-1或5 s-1这几种条件下会发生动态再结晶。