纯镍N6平面热压缩变形行为及加工图

利用Gleeble-3800热模拟试验机对纯镍N6在变形温度800~1100℃,应变速率5~40 s^-1,应变量70%条件下进行了高温塑性变形压缩试验,分析纯镍N6高温高应变速率热变形行为,得到了材料在不同变形参数条件下的组织变化规律及流变应力变化曲线,利用动态材料模型绘制出了纯镍N6在不同应变条件下的热加工图.通过对组织及热加工图的分析研究,得出变形温度为1000~1100℃,应变速率为5~7 s^-1或20~40 s^-1以及变形温度为800~900℃,应变速率为5~10 s^-1为纯镍N6材料高温高应变速率热变形的两个合理变形参数区间,在参数区间内N6组织均匀;而流变失稳区变形参数条件下得到的组织比较紊乱,晶粒大小不一.纯镍N6热变形后的晶粒尺寸随变形温度升高及应变速率减小而增大.     

低碳钢先共析铁素体和形变诱导铁素体的相变机制、组织和性能

通过Gleeble 1500热模拟机对Q235钢加热至950℃ 5 min;1℃/s冷至855℃ 30 s,以应变速率15 s^-1,进行80%压缩,淬火,获得形变诱导铁素体组织,并用950℃ 5 min,炉冷获得先共析铁素体组织。试验结果表明,形变诱导铁素体晶粒尺寸≤5μm,平均HV229.55,抗拉强度809 MPa;先共析铁素体晶粒尺寸10～20μm,晶粒不均匀,平均HV210.28,抗拉强度736 MPa。文中分析了形变诱导铁素体和先共析铁素体相变热力学和动力学机制。     

0.05C-14Mn-19Cr-0.7N高氮奥氏体不锈钢电渣锭的高温塑性

试验0.05C-14Mn-19Cr-0.7N钢经1t非真空感应炉冶炼,并重熔成电渣锭。在电渣锭中心取样,通过Gleeble 3800热模拟试验机对试验钢进行800~1250℃,应变速率0.005~10s^-1的高温拉伸试验,得出温度和应变速率对试验钢断面收缩率的影响,并观察了各温度拉伸后的组织。试验结果表明,随着温度从800℃升高至1250℃,试验钢抗拉强度从327 MPa下降到68 MPa,断面收缩率由22%升至55%;1200℃时,应变速率从0.01s^-1增加到10s^-1时,试验钢的抗拉强度从43 MPa增加至109 MPa,断面收缩率从38%提高至71%。综合实验结果,高氮奥氏体不锈钢0.05C-14Mn-19Cr-0.7N最优的变形参数为:1200~1250℃,应变速率1~10s^-1。     

高应变速率平面压缩00Cr22Ni5Mo3N双相钢的变形抗力和组织变化

采用Gleeble 3800模拟试验机对锻态00Cr22Ni5M03N双相不锈钢进行900～1200℃,应变速率为10 s^-1和50 s^-1的平面应变试验。结果表明,双相钢的峰值变形抗力随变形温度升高急剧降低,并且当应变速率由10 s^-1提高到50 s^-1时双相钢的峰值应力提高40～60 MPa;在1 000～1200℃变形,钢中铁素体组织发生动态回复和再结晶,奥氏体通过位错的聚集、亚晶界形成发生部分软化。     

Cr5型冷轧工作辊用钢的热变形行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机,研究了Cr5钢(%:0.85C、5.0Cr、0.6Si、0.5Ni、0.4Mo、0.1V)在应变速率0.001～1 s^-1、变形温度900～1 200℃条件下的热变形行为。Cr5钢的热变形激活能Q为307 kJ/mol,确定了表征热变形峰值应力与温度和应变关系的Cr5钢的热变形方程,建立了其热加工图(Processing Map);随着变形温度的升高及应变速率的降低,能量消耗效率η逐渐升高;真应变为0.7,变形温度为1 100℃、应变速率为0.001 s^-1时,能量消耗效率达到峰值,约为40%。     

Ti-IF钢铁素体变形动态再结晶临界应变模型

用Thermecmaster-Z热模拟试验机试验得出成分为0.006 7%C-0.045 0%Ti的Ti-IF(无间隙原子)钢在变形温度750~900℃和变形速率0.1~40 s^-1时的应力-应变曲线,确定了Zener-Holloman参数Z与应变速率.ε和温度T(K)的关系式Z=.εexp(39 507/T),并建立了临界应变εc与原始晶粒尺寸d0和Z参数的临界应变方程ε_c=2.314 4×10^-3×d^{-0.8003 9}×Z^0.050。结果表明,在相同变形速率下,850℃变形时动态再结晶最易发生,当变形温度提高至900℃(两相区)时,即使在低变形速率(1 s^-1),也不发生动态再结晶。当变形速率大于1 s^-1时,Ti-IF钢热加工时不能出现动态再结晶。临界应变预测值与实测值比较,平均误差≤5%。     

不同形变速率条件下低碳钢过冷奥氏体形变过程铁素体超细化

研究了低碳钢过冷奥氏体在760℃,形变速率为l s^-1和10 s^-1变形时组织演变规律.结果表明,形变速率为1 s^-1时真应力-应变曲线双峰特征为形变强化相变和铁索体动态再结晶的表征,相变形核集中在铁素体/奥氏体相界前沿奥氏体高畸变区,晶粒长大在时间和空间上受到限制,细化能力较高;形变速率提高到10 s^-1时,相变动力学提前,曲线只表现为形变强化相变的单峰特征,相变形核除了在上述铁素体/奥氏体相界前沿奥氏体高畸变区,还分布到奥氏体晶内各处,晶粒间约束有所减小,尺寸稍大.通过形变强化相变和铁素体动态再结晶可以获得平均晶粒尺寸为(1.98±1.07)μm和(2.33±1.01)μm(10 s^-1)左右的微细铁素体晶粒.     

钒微合金化非调质钢48MnVS的奥氏体动态再结晶行为

实验用非调质钢48MnVS（/%:0.48C,0.60Si,1.50Mn,0.35Cr,0.14V,0.05S,0.020Al,0.0150N）由100t EAF冶炼,连铸成280 mm×360 mm坯,轧成Φ100 mm棒材。通过Gleeble-3800热模拟实验机研究了变形温度950~1150℃,变形速率0.1~10 s^-1,变形量60%的单道次压缩钒微合金非调质钢48MnVS的奥氏体再结晶过程得出真应力-应变曲线,计算得出实验钢的动态再结晶晶粒尺寸模型和动态再结晶状态图。结果表明,钒微合金化非调质钢48MnVS变形温度越高,变形速率越低,则发生动态再结晶的形变储能越小,越容易发生动态再结晶。实验钢48MnVS的动态再结晶激活能为Q_d=343.202 kJ/mol。     

非API 13Cr系马氏体不锈钢油套管的发展现状

API(美国石油协会)13Cr油套管具有良好的耐CO₂腐蚀性,但随新油田的开发,要求油套管具有优良的抗H₂S、CO₂高温耐蚀性。文中分析了国内外非API 13Cr马氏体不锈钢油套管(Cr13-Ni5-Mo,Cr13-Ni5-Mo2,Cr15-Ni6-Mo2-Cu等)的发展现状,叙述了相关生产厂家油套管的化学成分、力学性能和耐蚀性。     

FTSR低碳高强钢连续冷却相变和组织细化

用Gleeble-3500热模拟机研究了低碳钢 (%:0.19C、1.15Mn、0.008Mo、0.002Ti、0.032Als) 85 mm FTSR(薄板坯连铸连轧)铸坯在1 000℃以5 s^-1速率变形40%,然后以5℃/s冷却到900℃并以50 s^-1的速率变形30%,再以1～70℃/s冷却到400℃,空冷的连续相转变和组织。结果表明,冷却速度≤20℃/s时连续冷却转变的组织为铁素体和珠光体;冷却速度达30℃/s时,组织中出现少量粒状贝氏体。随冷却速度增加,晶粒尺寸减小,当冷却速度达10℃/s时,钢中的晶粒尺寸≤10μm,当冷却速度≥20℃/s时,钢中晶粒细化程度减弱。     

DIN 1.2738塑料模具钢热变形及热加工图分析

采用Gleeble-3800热模拟试验机进行了DIN 1.2738塑料模具钢(/%:0.35～0.46C,0.20-0.40Si,1.30～1.60Mn,1.80～2.20Cr,0.90～1.20Ni,0.15～0.23Mo)的热压缩实验,获得了该钢在850～1 250℃、应变速率在0.01～30的应力-应变曲线。基于得到的热变形数据,建立了该钢的峰值应力以及应变补偿的热变形本构方程和热加工图,并结合热加工图的结果分析了该钢合理的热加工参数范围。结果表明,DIN 1.2738钢的热变激活能为354.21 kJ/mol,利用建立的应变补偿的双曲正弦本构方程可对塑料模具钢的热变形曲线进行准确预测,通过加工图的分析可得DIN 1.2738塑料模具钢的最佳的热变形工艺参数范围为:(1)温度950～1 150℃,应变速率0.01～0.7 s^-1;(2)温度1 170～1200℃,应变速率0.01～1 s^-1。     

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.     

700MPa管线钢热压缩变形及组织研究

利用 Gleeble-3500型热模拟机,研究700MPa 管线钢(/%：0.07C,0.90Si,0.60Mn,0.008P,0.002S, 0.30Ni,0.10Cr,0.12Mo,0.06V,0.03Nb,0.28Cu,0.04Alt,0.0060N) 20mm热轧板在850~1250℃ 和应变速率0.01~1s^-1下单道次热压缩变形及组织演变,得出单道次压缩变形真应力-真应变曲线,热压缩再结晶动态图和动态再结晶开始时间与变形温度关系(RTT)曲线。研究结果表明,发生再结晶由变形温度和应变速率共同决定,该700MPa管线钢在温度1100~1250℃和应变速率0.01~1s^-1下压缩变形时容易发生再结晶。再结晶发生机制是热压缩应变,使得原始晶粒破碎、新晶界产生迁移促使新晶核生成。     

00Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢的高温变形

采用Gleeble-3800热/力模拟实验等方法研究了00Cr21Ni2Mn5N奥氏体-铁索体双相不锈钢(LDSS)在温度为850～1150℃、应变速率为5～50s^-1,压下量60%的热变形行为及组织变化。结果表明,00Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢的流变应力随温度的增加而降低,随应变速率的增加而增加,该钢的软化机制与Zener-Hollomon(Z)参数有关,00Cr21Ni2MnSN双相钢的表观应力指数为4.82,热变形表观激活能(Q)为219 kJ/mol     

Dynamic transformation above the A_(e3) in a 0.06%C low carbon steel

A 0.06%C low carbon steel was deformed in torsion over the temperature range 877-917℃in a 2% H₂ - Ar gas atmosphere.Strains of 0.25 -5.0 were applied at strain rates ofε= 0.04 s^-1 andε= 0.4 s^-1 to study the formation of ferrite by dynamic transformation（DT） at temperatures above the A_e3.The critical strain for ferrite formation by DT was aboutε= 0.2 and its volume fraction increased with strain and decreased with temperature above the A_e3.Average ferrite grain sizes of 1.5μm to 5μm were produced,which decreased with strain rate.At the lower strain rate(ε= 0.04 s^-1) reverse transformation（RT） took place during deformation once an incubation time of about 40 s,was exceeded.An increase in strain rate fromε= 0.04 s^-1 toε= 0.4 s^-1 arrested RT during testing at all temperatures as the total test times did not exceed 13 s.The present work shows that DT is favored at higher strain rates by increasing the driving force（i.e.stored energy ） and by suppressing RT.     

Recrystallization behavior of twin roll cast low carbon steel strip

The dynamic and static recrystallization behaviors of twin roll cast low carbon steel strip were investigated with an attempt to provide guiding deformation parameters for the on line hot rolling.In order to investigate dynamic recrystallization behavior,as cast strip was reheated and soaked with austenite grain size similar to the width level of the as cast columnar structure.Tensile test was used and the deformation temperature is in the range of 900℃to 1 100℃and strain rates are 0.01 s^-1,0.1 s^-1,1 s^-1.The activation energy and stress exponent were determined as 306kJ/mol and 4.69 respectively.The ratio of critical strain to the peak strain is 0.65,and that of critical stress to the peak stress is 0.92.The dependence of the peak strain on the initial grain size and Zener - Hollomon parameters Z isε_p =9.1×10^-4×D₀^0.48Z^0.13.The kinetics of the dynamic recrystallization and recrystallized grain size was predicted using models published.The as cast coarse austenite were dramatically refined after complete dynamic recrystallization.For static recrystallization,the tensile test was carried out on Gleeble -3500 thermo - mechanical simulator.The deformation temperature is in the range of 800℃to 1 200℃with strain rate 0.01 s^-1 to 1s^-1.The pre strain is fixed at 0.04 to 0.12 and the inter-hit delay time varies from 1 s to 3 000 s.The activation energy and Avrami exponent of static recrystallization were determined as 241 kJ/mol and 0.54 respectively.A kinetics model was proposed to describe the static recrystallization kinetics.The predicted results were in good agreement with the experimental results.     

高速列车车轴钢30NiCrMoV12的热变形行为

通过Φ250 mm锻件切取的试样在Gleeble-3500热模拟机于850~1150℃以应变速率0.01~10s^-1对高速列车车轴钢30NiCrMoV12(/%:0.26C,0.33Si,0.62Mn,3.01Ni,0.82Cr,0.56Mo,0.10V)进行了热压缩试验。研究了车轴钢在热变形过程中奥氏体变形行为及再结晶规律,确定了车轴钢的热变形方程,建立应变量ε为0.5和0.9的热加工图。结果表明,在应变速率一定时,温度越高,变形量越大,则越有利于动态再结晶的发生;随着温度升高以及应变速率降低,能量耗散效率η逐渐升高;当真应变0.5,温度1100℃,应变速率0.01 s^-1时,变形能量耗散效率达到最大值0.41。该车轴钢在1000~1150℃,应变速率0.01~1.0s^-1时,具有较好的可锻性。