微合金钢高温变形及动态再结晶行为的研究

本文主要采用高温压缩和高温扭转变形方法,研究了0.04％V低碳钢和Ti处理16Mn钢的高温变形行为和动态再结晶规律。 研究工作主要有:1)金属材料高温变形与动态再结晶(DRX)行为。2)绘制热形变奥氏体的组织状态图。3)形变参数对热形变奥氏体动态再结晶晶粒尺寸的影响。结果表明,应变速率,形变量ε,形变温度T和原始晶粒尺寸D_0对(σ-ε)曲线和DRX行为有很大的影响。热形变奥氏体DRX晶粒尺寸dr不仅与Z[Z=·exp(Q/RT)]参数有关,而且在完全DRX区的一定形变量范围内还与形变量ε有关。dr随ε增大而减小。当形变量达到一临界值时,趋向一恒定值。超过此临界值,DRX晶粒尺寸dr不再与形变量ε有关,而仅决定于Z参数。     

热变形对奥氏体晶粒尺寸的影响

本文研究了热变形对12CrNi3A钢和18Ni马氏体时效钢再结晶行为和奥氏体组织状态的影响,并着重讨论了不同状态奥氏体的晶粒大小与热变形参数间的关系。文中还探讨了热变形对细化奥氏体晶粒的极限值,续动态再结晶的晶粒长大和形变量对动态再结晶晶粒尺寸的影响等问题。     

高强度低合金钢热轧变形再结晶与动态再结晶的相关性研究

本文采用热压缩方法(Gleeble试验机)和定量金相方法,研究了原始奥氏体晶粒尺寸和形变速率对动态应力一应变曲线的影响,以及原始奥氏体晶粒尺寸、形变量和形变速率等工艺参数对再结晶晶粒尺寸的影响,据此解释了高强度低合金钢热轧变形再结晶与热压缩动态再结晶的研究方面,存在的一些矛盾和问题。     

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。     

一种曲轴用中碳非调质钢的热变形行为

用Gleeble-3500热力模拟试验机对一种中碳曲轴用非调质钢进行1 223~1 473 K和0.2~10 s-1的热压缩变形,获得了其流变曲线,并给出了试验用钢的热变形方程式、动态组织状态图、动态再结晶晶粒尺寸与Z参数之间以及动态再结晶分数与应变量之间的定量关系式。结果表明,试验用钢的流变应力和峰值应变均随变形温度的降低和应变速率的提高而增大,动态再结晶晶粒平均尺寸随着变形Z参数的增大而减小,Z参数越大,发生动态再结晶和完全动态再结晶所需的应变也越大。     

12MnTiNb钢高温变形与再结晶的研究

本文采用轧制变形方式,用金相方法研究12MnTiNb和16Mn钢的高温变形与再结晶规律,着重分析讨论了12MnTiNb钢在高温变形时细小碳氮化合物析出及其对动态再结晶行为的影响。结果表明:16Mn钢热变形时无形变诱发碳化物析出,因此可用Z=εexp(Q/RT)参数统一描述形变温变和形变速率对热变形行为的影响;而12MnTiNb钢,由于有形变诱发碳化物析出,改变了再结晶规律,形变诱发碳化物的析出行为对形变温度和形变速率的反应各异,因此不能用Z参数来统一描述它的热变形奥氏体再结晶行为。     

ULCB钢的奥氏体形变组织研究

采用单道次压缩实验方法,用THERMECHMASTOR-Z热模拟试验机在1 100～850℃、变形速率2 s-1和变形量10%～50%的应变条件下,对900 Mpa级ULCB钢进行应力-应变曲线和奥氏体形变组织的试验.结果表明,在950℃以下的低温变形中不发牛形变再结晶,随着变形量增大,先出现晶内形变带直到晶粒拉长变形.在1 000℃以上的高温变形中,当变形量大于临界变形量时发生形变再结晶.随着变形量增大,奥氏体再结晶晶粒面积百分数依次增加,形变组织为部分或完全再结晶奥氏体,奥氏体晶粒平均截距的大小取决于形变再结晶奥氏体的晶粒尺寸和面积百分数.     

CSP热轧TRIP钢动态再结晶行为研究

摘要：采用Gleeble-3500热模拟试验机,在温度为950~1150℃、应变速率为0.1~10s-1和变形量为65%的条件下研究了CSP热轧TRIP钢的动态再结晶行为,探讨了初始奥氏体晶粒尺寸对TRIP钢动态再结晶行为的影响。研究结果表明,初始奥氏体晶粒尺寸越小,变形温度越高,应变速率越慢时,TRIP钢中奥氏体越易发生动态再结晶。其中,粗晶试样（初始奥氏体晶粒尺寸为767.54μm）在1050~1150℃内变形时,将发生动态再结晶。其热变形激活能为361539.17J/mol,确定了Zener-Holloman参数与应变速率和温度的关系式,建立了动态再结晶临界应变模型、高温奥氏体流动应力模型和动态再结晶晶粒尺寸模型,理论模拟结果与试验结果吻合较好。     

34CrMoV结构钢动态再结晶行为研究

应用Gleeble-1500热模拟实验机进行等温压缩试验,研究了变形工艺参数对34CrMoV结构钢动态再结晶行为的影响.结果表明,其流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大;随着应变速率的降低,应变量的增加和变形温度的升高,动态再结晶速度加快且奥氏体晶粒得到细化.     

碳锰钢热变形行为及动态再结晶模型

 采用单道次热模拟实验分析了各变形参数(初始晶粒尺寸、变形速率、变形温度和变形量)对碳锰钢动态再结晶的影响。结果表明,当初始晶粒越细小、变形温度越高、变形速率越小时,越易发生动态再结晶,同时在能够发生动态再结晶的条件下,变形量越大,动态再结晶越充分。得到了发生动态再结晶时的形变激活能Qdef、临界变形量模型、动态再结晶百分数模型及动态再结晶晶粒尺寸模型。计算得出ε05模型的平均误差为395%,模型预测值与实验数据计算值符合较好。     

回温变形温度对微合金钢显微组织的影响

 通过单道次压缩变形热模拟试验,研究微合金钢加热到两相区变形时的组织演变规律,并分析加热温度对其的影响。使用OM、SEM和EBSD分析试验钢的微观组织和取向分布。结果表明,加热后奥氏体相变在晶界上发生,740～800 ℃时奥氏体体积分数为20%左右,830 ℃时奥氏体体积分数大幅增加到50%。加热到两相区变形时,形变铁素体发生动态回复或动态再结晶,随变形温度增加,形变铁素体由动态回复向动态再结晶发展,亚晶界减少,830 ℃时大角度晶界比例达到91.2%,冷却后得到均匀的细晶组织,平均有效晶粒直径3.9 μm。     

铸态超级双相不锈钢S32750热加工性能

 为研究热变形参数对铸态超级双相不锈钢S32750热变形行为和显微组织的影响,运用Gleeble-3800热模拟试验机对S32750进行不同温度和应变速率下的高温拉伸和压缩试验。结果表明,S32750在1000~1200℃范围内具有较好的热塑性。在变形温度较低、应变速率较低时,流变曲线表现出不同于单相不锈钢的“类屈服平台”特征;当应变速率较高或变形温度较高、应变速率较低时,流变曲线为典型的动态再结晶特征。微观组织演变显示,铁素体和奥氏体两相都发生动态再结晶,且铁素体的再结晶先于奥氏体。降低应变速率,提高变形温度,可促进动态再结晶发生。基于热变形动力学模型建立了本构方程,表观应力指数为3.99,热变形激活能为393.75kJ/mol。S32750的高温软化机制与Zener-Hollomon(Z)参数有关,随Z参数增加,热变形峰值应力增加。     

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。     

碳锰钢压缩过程中非均匀应变与再结晶之间关系的研究

采用有限元方法模拟了热模拟试验的变形过程,分析了热模拟变形过程中的非均匀应变对奥氏体动态再结晶及晶粒尺寸的影响.结果表明,在等效应变最大的区域,奥氏体动态再结晶并非最完全,而剪应变对动态再结晶的影响则较大,在剪应变最大的区域,再结晶最完全,晶粒最细小.在试验所设定的最大变形量为62%的变形条件下,等效应变对晶粒细化的影响存在一个临界值,当等效应变大于0.96时,不完全动态再结晶区域的奥氏体晶粒得不到进一步细化,而随着剪应变的增加,奥氏体晶粒不断细化,可见剪应变对奥氏体晶粒尺寸的影响更大.因此,用等效应变等于实际应变处的晶粒尺寸来考察实际晶粒尺寸的方法,存在着不合理性.     

18Ni马氏体时效钢奥氏体再结晶与热变形参数间的关系

本文研究了热变形参数对18Ni马氏体时效钢静态再结晶行为的影响。基于过去的研究成果,与动态再结晶图中的Z参数相对应,本文推荐了一个Y参数,并提出了以Y参数为纵座标、形变量ε为横座标的奥氏体静态再结晶图。Y参数(=τ·Z~m·e~-(R_(rec))/(RT))的物理意义是用温度和形变速率修正了的停留时间。引进Y参数,简化了静态再结晶图的表达方式,并可为高温形变与再结晶以及形变热处理强韧化机制研究提供参考数据。     

X80管线钢热变形过程再结晶规律研究

利用Gleeble2000热模拟试验机,研究X80管线钢单道次变形变形量对奥氏体再结晶及晶粒长大的影响。绘制了试验条件下X80管线钢变形量与奥氏体晶粒尺寸的关系曲线。结果表明:X80管线钢奥氏体晶粒尺寸随着道次变形量的提高,奥氏体晶粒平均晶粒尺寸逐渐减小,晶粒越来越细小均匀。结合设备及工艺条件,确定粗轧末道次压下率为25%。     

锅炉用ASTM A299钢动态再结晶及形变促发A→F转变的研究

本文利用Gleeble—1500型热/力模拟机研究了锅炉用ASTM A290钢形变奥氏体的动态再结晶规律及组织变化特点。提出了一种新的数学处理方法直接求解热变形方程中的激活能(Q)等常数,得出A299钢的Q值为369.3 KJ·mol~(-1)。在此基础上给出了A299钢的动态再结晶图。试验发现,该钢奥氏体完全动态再结晶后的晶粒尺寸(d_(SS))与Zener-Hollomon参数间存在指数关系:d_(SS)=3.41×10~3×Z~(-0.165)。A299钢奥氏体形变后立即淬火时,发生形变促发铁素体转变的临界条件为Z=4×10~(15)S~(-1)。     

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。     

Ti对低碳Mn-Ⅴ钢奥氏体动态再结晶的影响

采用Gleeble热模拟试验机和透射电镜、扫描电镜及定量金相等分析技术,就钛对低碳Mn-Ⅴ钢奥氏体晶粒长大行为、奥氏体动态再结晶行为等进行了研究。结果表明,含钛钢中形成稳定的碳氮化钛,对阻止再加热奥氏体晶粒长大有利。含钛钢变形抗力比不含钛钢要高,其动态再结晶开始的临界变形量比不加钛钢的小,易于发生再结晶,且含钛钢的再结晶晶粒尺寸相对较细,再结晶晶粒长大速度也更慢。     

Ti对低碳Mn-V钢奥氏体动态再结晶的影响

采用Gleeble热模拟试验机和透射电镜、扫描电镜及定量金相等分析技术,就钛对低碳Mn-V钢奥氏体晶粒长大行为、奥氏体动态再结晶行为等进行了研究.结果表明,含钛钢中形成稳定的碳氮化钛,对阻止再加热奥氏体晶粒长大有利.含钛钢变形抗力比不含钛钢要高,其动态再结晶开始的临界变形量比不加钛钢的小,易于发生再结晶,且含钛钢的再结晶晶粒尺寸相对较细,再结晶晶粒长大速度也更慢.