F35MnVN非调质钢热变形中流动应力模型

采用gleeble-3800热模拟实验机对F35 MnVN非调质钢进行单道次压缩实验,获得不同变形条件下的流动应力-应变曲线.根据laasraoui和Jonas所建立的方程分别对动态回复、动态再结晶两阶段建立流动应力模型,计算出F35MnVN非调质钢热变形激活能为202.9 kJ/mol.通过实验数据计算出模型中的参数,并把模型预测的值与实验所得数据进行了比较,两者吻合较好.     

38MnVS6非调质钢高温奥氏体流动应力模型研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机对38MnVS6非调质钢在温度为950～1200℃、应变速率为0.01～5 s-1进行热压缩试验,获得不同变形条件下的流动应力曲线。根据经典应力-位错关系和动态再结晶动力学方程分别对动态回复和动态再结晶两阶段建立流动应力模型,然后统一表示为完整的38MnVS6非调质钢高温奥氏体流动应力模型。根据实验结果计算模型中各参数。所建立的流动应力模型可以用于38MnVS6非调质钢热锻造过程的数值模拟。     

F35MnVN非调质钢动态再结晶模型

采用Gleeble-3800热模拟实验机,对F35MnVN非调质钢进行单道次压缩实验,获得不同变形条件下的流动应力-应变曲线。通过所获得的应力-应变曲线,间接计算出动态再结晶百分数离散的多个点,由Marquardt法确定模型系数,得出F35MnVN非调质钢动态再结晶百分数模型。通过金相实验,获得热模拟实验后试样的晶粒尺寸,通过线性回归得出晶粒尺寸模型,实验所得数据点线性相关性较好。该模型可用于材料热变形过程中的数值模拟,以改善热加工工艺参数。     

F45V非调质钢动态再结晶模型及数值模拟

采用Gleeble-1500热模拟实验机对F45V非调质钢进行热模拟实验,实验中变形温度控制在950～1200℃、应变速率在0.01～10s-1、应变量为0.8。通过数据采集获得真应力应变曲线,建立了动态再结晶分数模型、晶粒尺寸模型。应用Deform-3D有限元软件模拟F45V非调质钢热变形过程与动态再结晶行为,研究工艺参数与锻件变形程度对动态再结晶的影响。研究结果表明:大变形区域先发生动态再结晶,并且再结晶分数高于其他变形区域;提高变形温度、降低应变速率有利于动态再结晶的生成;模拟结果与实验结果吻合较好。     

F35MnVN非调质钢静态再结晶模型的研究

在Gleeble-3800热模拟实验机上对F35MnVN非调质钢进行双道次压缩实验,获得不同变形条件下的应力应变曲线,根据Avrami方程建立静态再结晶动力学模型,计算出静态再结晶激活能为178.2 kJ·mol-1.在Gleeble-3800热模拟实验机上对F35MnVN非调质钢进行单道次压缩实验(与双道次条件相同),对试样进行金相实验,并建立静态再结晶晶粒尺寸模型.研究结果表明,实验结果与模型预测结果吻合较好,此模型可适用于F35MnVN非调质钢热变形过程中的数值模拟以获得较好的热加工工艺参数.     

48MnV非调质钢热成形流动应力模型

通过对48MnV非调质钢试样进行高温压缩试验,得到不同温度和应变速率下的流动应力曲线,分析了应力随应变的变化以及温度和应变速率对应力的影响规律,基于Zener-Hollomon参数建立了高温流动应力模型和动态再结晶体积分数模型。采用未参与模型建立的实验数据对所建立的流动应力模型和动态再结晶体积分数模型进行了验证。结果表明,所建模型与实验数据的符合程度较高,具有较好的可靠性。同时对微观组织进行了观察,随着应变速率的增加,同一温度下晶粒的尺寸逐渐变小。     

F40MnV钢高温流动应力的预测

研究了F40MnV钢的高温流变行为。基于Arrhenius方程建立了本构模型并对该钢的流动应力进行了预测。结果表明,当变形速度较小时,材料的流动应力表现出动态回复和动态再结晶特征;当变形温度较低变形速度较大时,材料的动态回复和动态再结晶特征不明显。实验值与本构模型的预测值之间的相关系数(R)和平均相对误差(AARE)分别为0.993和5.56%。     

用Arrhenius方程预测F40MnV非调质钢高温流动应力

采用Gleeble 1500热模拟实验机对F40MnV非调质钢在温度为950 ～1250℃、应变速率为0.1～ 10 s-1范围内进行了等温、等应变速率热压缩实验.依据实验的流动应力曲线,将材料参数表示为应变的函数,采用双曲正弦形式的Arrhenius方程建立了该种钢的高温本构模型.统计计算了模型预测流动应力和实验值之间的相关系数和平均相对误差分别为0.993和5.56％.结果表明:在实验温度和应变速率范围内,双曲正弦形式Arrhenius方程中材料参数可以表示为应变的多项式函数,该方程能够较为准确预测材料高温流动应力随变形量增加而变化的大小和趋势,适用于该种钢热锻造过程的数值模拟.     

316LN钢高温流动应力与动态再结晶模型

利用Gleeble热模拟压缩实验,研究316LN奥氏体不锈钢在温度950℃~1250℃、应变速率0.001s-1~1.0s-1下的高温变形特征,并测得相应的流动应力曲线。对实验数据进行计算拟合,建立加工硬化-动态回复和动态再结晶"两阶段"高温流动应力模型、动态再结晶百分数及晶粒尺寸模型。将所建模型写入有限元软件进行数值模拟,其结果与实验吻合,说明该模型准确可靠,可用于316LN热变形过程的数值模拟。     

船用曲轴S34MnV钢的物理基参数本构模型及热加工图

采用Gleeble-3500型热模拟机对大型船用曲轴S34MnV钢在变形温度950～1150℃,应变速率0.005～5 s-1,压缩变形量为60％的条件下进行热压缩试验,获得了S34MnV钢的真应力-应变曲线.基于位错-应力关系和动态再结晶动力学,建立了两阶段的物理基参数本构模型来预测船用曲轴S34MnV钢的热变形流动...     

S34MnV钢的高温压缩变形行为实验

针对大型船用曲轴曲拐所用材料S34Mn V合金钢,利用Gleeble-3800热模拟实验机对其进行高温压缩实验,研究了S34Mn V合金钢在变形温度为950~1250℃、应变速率为0.001~10 s-1和压缩变形量为70%条件下的高温变形行为,得到了其真实应力-应变曲线。分析了变形温度、应变速率对S34Mn V合金钢高温流变行为的影响。结果表明,变形温度和应变速率对流动应力影响显著,流动应力随变形温度升高而下降,随应变速率增大而上升;低的应变速率、高的变形温度,更易于动态再结晶的发生,有利于降低流动应力。     

非调质钢F40MnV三辊楔横轧的实验研究

针对非调质钢F40MnV空心轴类件楔横轧成形问题,为获得最佳轧制与冷却工艺制度,在三辊楔横轧机上开展了轧制与冷却实验研究。利用正交法制定实验过程工艺参数,并将带有热电偶的试件进行轧制。轧后采用水冷,水冷加空冷,风冷,空冷4种方式进行冷却,得到相应的温度变化曲线。基于实验结果,采用金相分析和性能实验手段研究了温度、断面减缩率和冷却介质对F40MnV钢轧后冷态力学性能的影响。结果表明采用水冷加空冷、断面减缩率35%、轧制温度为950℃时的成形工艺可得到较为优良的力学性能。     

控轧控冷工艺对F40MnV非调质钢组织及性能的影响

研究了不同的控轧工艺参数对非调质钢组织结构的影响规律,并在非调质钢零件不同部位采用强化控冷技术进行锻后冷却,得到了优化的非调质钢控轧控冷技术。结果表明:非调质钢转向节零件局部强化控冷技术能显著提高零件局部的综合力学性能;在1273～1373 K下,随着应变量ε在0.22～1.61内增加,实验钢原奥氏体晶粒从26～12μm逐渐细化,在该条件下峰值应变约为0.3;在1173～1473 K范围内随着变形温度的降低,变形抗力增大,峰值应变也随之增大,材料原奥氏体晶粒尺寸在20～11μm内逐渐减小;在增大锻压比和局部风冷两种工艺配合下,F40MnV钢可获得较好的综合力学性能。     

F40MnVS非调质钢大规格棒材热加工图的构建

采用Gleeble-2000D热模拟试验机对F40MnVS非调质钢进行了热模拟压缩试验,分析了该钢在850~1 050 ℃和0.01~10 s^-1条件下的热模拟压缩变形特征。同时,根据Prasad提出的动态材料模型(DMM)并结合有限元模拟,建立了适用于F40MnVS非调质钢φ156 mm规格棒材的热加工图。研究结果表明,在低应变速率(0.01~0.1 s^-1)下,材料呈现典型的动态再结晶特征;在高应变速率(1~10 s^-1)下,材料发生动态回复;由所建立的热加工图确定了F40MnVS非调质钢的最佳的热变形工艺,即变形温度900~950 ℃,应变速率0.03~0.1 s^-1。热加工图为F40MnVS非调质钢大规格棒材的加工性能分析和工艺优化提供了参考依据。     

高强合金钢50SiMnVB动态再结晶模型研究

通过热模拟压缩试验研究了50SiMnVB合金钢在应变速率为0.01-10s-1、温度为800-1000 ℃条件下的高温热变形行为.利用金相显微镜观察了合金压缩变形后的显微组织,结果表明:50SiMnVB合金钢在高温热变形过程中发生了典型的动态回复和动态再结晶行为,其中,动态再结晶以连续再结晶的形式进行,且应变速率越小、...     

热变形403Nb钢的再结晶动力学

采用Gleeble3500热模拟试验机对403Nb马氏体叶片钢在单道次和双道次热压缩条件下的再结晶动力学行为进行了研究。经过计算得出了403Nb钢热压缩变形时的流变应力方程、静态再结晶动力学方程、静态再结晶晶粒尺寸模型以及亚动态再结晶动力学方程。403Nb钢在1100℃~1150℃,应变速率在0.01~1s-1的条件下,发生较明显的动态再结晶。在变形组织中有细小孪晶生成,孪晶尺寸为30~100 nm。     

转炉-精炼-连铸法生产YF40MnV非调质钢的组织与性能

研究了转炉-精炼(LV)-连铸法生产YF40MnV非调质钢的工艺，确定了合理的脱氧、合金化工艺、硫的加入方式及吸收率，保证了钢的纯净度，钢材非金属夹杂物达到了国家标准要求，所炼的YF40MnV非调质钢各项性能均达到同类电炉钢和调质钢(45、40Cr)的水平。     

Study on constitutive relation of AISI 4140 steel subject to large strain at elevated temperatures

We conducted hot torsion and compression tests of AISI 4140 steel (medium carbon and low alloy steel) to investigate the effect of deformation mode on constitutive relation. It was noted that shapes of the curves formed by the experimental data were different, although the overall stress levels were similar. To formulate constitutive relation of AISI 4140 steel, various constitutive equations were considered. Among them, Voce’s constitutive equation was selected as the model to possibly modify. Results showed that the modified constitutive equation could predict the flow stress of AISI 4140 steel accurately, in comparison with the results of the other constitutive models such as Misaka’s and Shida’s equations. It has been found out that the approach to obtain a constitutive equation applicable to large strain ranges was fruitful and this modified equation might have a potential to be used for hot strip rolling process where more precise calculation of stress decrement due to dynamic recrystallization is important.