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.     

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。     

Cr12MoV钢热变形行为研究

利用Gleeble 1500多功能热力模拟试验机对Cr12MoV钢金属塑性变形抗力进行试验研究,实测了不同变形温度、变形速率、变形程度下Cr12MoV钢的变形抗力,分析了各工艺参数对变形抗力的影响.回归计算得出Cr12MoV钢再结晶激活能;利用最小二乘法回归出峰值应力、峰值应变与Z参数的关系.     

变形温度对ULCB钢动态再结晶的影响

取得800 MPa级和900 MPa级ULCB钢,在1100~850℃进行单道次变形的热模拟试验,变形量为40%,应变速率为2 s-1。将应力-应变变化特征和显微组织观察相结合,分析研究变形温度对ULCB钢奥氏体动态再结晶的影响规律。结果表明,温度低于950℃时以形变硬化和动态回复为主,奥氏体形变再结晶主要发生在1000℃以上的高温变形中;奥氏体再结晶百分数随变形温度升高而增加,在1050℃变形后奥氏体再结晶百分数约40%,在1100℃变形后则发生完全再结晶。     

一种核岛用钢P280GH热变形行为

 利用Gleeble-3500 热力模拟试验机在800～1 100 ℃,应变速率为0.01～10 s－1的条件下对一种核岛用钢P280GH进行了热压缩变形实验,测定了真应力-真应变曲线,对变形组织进行了系统分析,计算得到了该材料的热变形激活能数值,揭示了其不适合进行再结晶轧制的原因,并建立了该材料的本构方程,为进一步优化轧制工艺和产品性能控制提供理论依据。     

34CrNi3Mo钢的高温变形行为

利用Ｆｏｒｍａｓｔｏｒ－Ｐｒｅｓｓ热模拟试验机，研究了３４ＣｒＮｉ３Ｍｏ合金结构钢在温度８４０￣１２００℃，变形速度０．１￣８０ｓ＾－１的变形条件下的热压缩行为。获得了３４ＣｒＮｉ３Ｍｏ钢在热变形时发生动态再结晶的临界条件（包括临界因子Ｚｃ和临界应变εｃ）及再结晶晶粒大小Ｄｄｙｎ与Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ因子Ｚ、奥氏体起始晶粒尺寸Ｄ０和应变ε之间的关系，并给出了回归公式。     

梅钢微合金化钢B510L的高温变形动态再结晶研究

利用热模拟机进行单道次压缩实验，获得了梅钢B510L钢的应力-应变曲线变化规律，利用最小二乘法对数据进行回归分析，获得梅钢微合金化钢B510L钢发生再结晶的条件，建立了B510L的动态再结晶图。     

SAE9310钢热变形行为的研究

利用Gleeble-3500热力模拟试验机,在温度为1123~1423 K,应变速率为0.1~10 s-1,真应变为0.8的条件下,对一种传动部件用高强度渗碳钢(SAE9310钢)进行了高温轴向压缩试验,测得了SAE9310钢的高温流变曲线,并观察其变形后的显微组织。试验结果表明,SAE9310钢的流变应力和峰值应变随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小;SAE9310钢在真应变为0.8的条件下,随着变形速率的提高,其发生完全动态再结晶的温度也逐渐升高,当热变形温度高于1323 K时,应变速率在0.1~10 s-1范围内,试验钢均会发生动态完全再结晶;测得9310钢的热变形激活能Q值为416.78 kJ/mol,并确立了其热变形方程。     

Q345B结构钢的热压缩变形行为及流变应力模型

 利用Gleeble-1500D热模拟试验机对钒、钛、铌微合金化Q345B低合金高强度结构钢（HSLA）进行了高温单道次压缩试验。测量了不同变形温度和变形速率下该钢的变形行为,分析了各变形参数对该钢动态再结晶和变形抗力的影响,得出动态再结晶激活能为451.47kJ/mol。并且建立了高温变形抗力的分段函数流变模型,该模型计算结果与试验值吻合较好。     

热变形对轴承钢G80T晶粒细化行为的影响

利用Gleeble-3800热模拟变形试验机,对高温轴承钢G80T的动态再结晶行为及相关力学性能进行了研究。通过对该钢在1 050℃下以10s-1的变形速率进行0%~70%的不同形变量的单道次压缩,研究了不同形变量下热变形钢的微观组织结构及硬度。结果表明:当形变量在20%时,无动态再结晶发生;当形变量达到40%时,热变形组织出现了部分的再结晶晶粒;随着形变量的进一步加大,再结晶晶粒数目增多,形变量达到60%后,形变组织形成了平均晶粒尺寸为2.8μm的完全再结晶组织。同时由于形变和晶粒尺寸大幅度细化,钢中的碳化物也随着形变量的增加而逐步减少。通过对压缩应力-应变曲线软化行为的分析,认为该钢的再结晶属于动态再结晶;在1 050℃进行60%的形变可以实现该钢的完全动态再结晶,将平均晶粒尺寸从原始的22μm细化到2.8μm,同时将钢的硬度从820 HV提高到895 HV。研究结果表明,动态再结晶是细化高温轴承钢G80T晶粒尺寸和提高性能的一种有效措施。     

Effects of quenching temperature on microstructure and mechanical properties of H13 mandrel steel

Optical microscope,stereomicroscope,scanning electronic microscope (SEM) and mechanical property testing were used to research the effects of different quenching temperatures on the microstructure and mechanical properties of the H13 mandrel steel.The results indicate that following an increase in the quenching,the degree of alloying is enhanced due to the carbides dissolving gradually in austenite,which improves the hardenability of the specimens,as well as their room and high-temperature strength.At the s...     

高Nb微合金钢动态再结晶行为研究

通过Gleeble-2000热模拟试验机对高Nb微合金钢进行高温单道次压缩变形实验,研究了变形条件对试验钢动态再结晶的影响,得出了试验钢的动态再结晶激活能为365.975 kJ/mol,并建立了试验钢动态再结晶热变形模型和峰值应力、峰值应变与Z因子的关系,为预报和控制该钢的组织和性能提供了基本依据.     

钒微合金化低碳钢高温变形动态再结晶

利用热模拟压缩试验测定了不同钒含量的钒微合金化低碳钢在900～1000℃温度区间和0.1～1s-1变形速率范围内的真应力-真应变曲线.对曲线的分析表明:随钢中钒含量的增加,低碳钢的动态再结晶开始时间延长,变形奥氏体的动态再结晶名义激活能提高.实验钢薄膜试样的TEM观察表明,钢中的微量钒以固溶态存在于奥氏体中,微量的固溶钒对奥氏体动态再结晶起到抑制作用.     

高温时H13钢中初生碳氮化物的分解研究

利用光学显微镜、扫描电镜和电子探针研究了H13钢中初生碳氮化物高温分解时的形貌、尺寸、成分变化规律.原始初生碳氮化物主要为10~30 μm的长条状（V_x,Mo_1-x）（C_y,N_1-y）及少量方形的（Ti_x,V_1-x）（C_y,N_1-y）.在1200℃保温2.5 h后碳氮化物边缘变为凹凸不平的锯齿状,然后形成细小的分解颗粒,10 h后碳氮化物平均长度减小为12.9 μm,主要为（Ti_x,V_1-x）（C_y,N_1-y）.当经过1250℃×5 h保温后87%的碳氮化物发生分解,（V_x,Mo_1-x）（C_y,N_1-y）溶解消失,碳氮化物长度在20 μm以下,当保温时间延长到10 h后碳氮化物长度均在10 μm以下,70%为方形并且93%分解形成细小颗粒,未分解的碳氮化物为（Ti_x,V_1-x）（C_y,N_1-y）.电子探针分析（Ti_x,V_1-x）（C_y,N_1-y）的分解与Fe元素扩散有关,高温时Fe在（Ti_x,V_1-x）（C_y,N_1-y）中含量逐渐增加而Ti、V减少,优先在边部曲率半径较小部位或缺陷处分解,形成0.1~1 μm的细小分解颗粒,并由外向内以区域溶解方式使原始碳氮化物逐渐消失.双亚点阵模型分析两种碳氮化物的平衡溶解温度和组成有关,试样中大部分（Ti_x,V_1-x）（C_y,N_1-y）平衡溶解温度在1200~1246℃之间,与实验吻合较好.     

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.     

7085铝合金的高温压缩流变应力及软化行为

对均匀化炉冷态7085铝合金进行高温压缩实验,研究该合金在变形温度为350~450℃、变形速率为0.001~0.1 s 1和应变量为0~0.6条件下的流变应力及软化行为。结果表明:流变应力在变形初期随着应变的增加而迅速增大,出现峰值后逐渐软化进入稳态流变;随着变形温度的升高和应变速率的降低,峰值流变应力降低。采用包含Zener-Hollomon参数的Arrhenius双曲正弦关系描述合金的流变行为。分析和建立了应变量与本构方程参数(激活能、应力指数和结构因子)的关系,研究发现本构方程参数随应变量的增加而减少。合金的流变行为差异与动态回复再结晶和第二相粒子相关。     

深冷处理对H13钢组织结构和热稳定性的影响

 为了研究深冷处理对H13热作模具钢热稳定性的影响及组织演化规律,利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等对经不同热处理工艺处理后H13热作模具钢的热稳定性及显微组织进行了表征。结果表明,深冷处理促使部分残余奥氏体转变为马氏体,导致深冷处理后试验钢的硬度高于淬火态试验钢的硬度。经深冷处理后试验钢在540 ℃回火20 h过程中其硬度均比常规热处理的试验钢硬度高,深冷处理的试验钢具有更好的热稳定性。与常规热处理的试验钢相比,深冷处理促使钢中碳原子偏聚并在回火过程中以碳化物的形式析出,导致深冷处理的试验钢回火后马氏体基体中碳的质量分数降低。透射电镜结果显示,试验钢在回火过程中析出的大量弥散分布的纳米级M₂₃C₆型碳化物,经长时间回火后碳化物粗化致使试验钢硬度随着回火时间的增加而下降。