25Cr2Ni4MoV钢高温变形流变应力模型

超大型低压整体转子材料为25Cr2Ni4MoV钢,采用Gleeble-1500实验机对25Cr2Ni4MoV钢进行热模拟压缩实验,获得变形温度为900,1000,1100,1150,1200和1250℃,应变速率为0. 001,0. 005,0. 01,0. 05,0. 1和0. 5 s~(-1),压缩变形量为60%条件下的25Cr2Ni4MoV钢的真应力-真应变曲线。实验结果表明,温度相同时,随着应变速率增加,峰值应力增加;应变速率相同时,随着温度增加,峰值应力降低。在一定的变形条件下,高温流动应力-应变曲线呈现单峰型动态再结晶应力-应变曲线特征。采用Arrhenius双曲正弦模型拟合25Cr2Ni4MoV钢真应力-应变曲线,确定热变形激活能,建立25Cr2Ni4MoV钢高温本构模型。本文研究成果为超大型整体低压转子锻件数值模拟和工艺设计提供依据。     

30Cr2Ni2Mo合金钢高温流变应力模型

定宽压力机作为热轧板带中重要的调宽设备,对板带的正常轧制起着关键作用。为精确模拟定宽压力机曲轴锻造过程,需要研究30Cr2Ni2Mo合金结构钢在其锻造温度区间的高温流变特性。为此,采用Gleeble-3800热模拟试验机对实验钢进行了单道次压缩实验,实测了不同变形温度(850~1050℃)和变形速率(0.1~1s~(-1))下的流变应力,并分析了应力与应变在不同变形条件下的规律,采用线性回归的方法得到与该材料峰值应力对应的Arrhenius方程模型参数,以之为基础建立了该材料高温流变应力数学模型。模型计算结果与实验结果吻合较好,为该钢种锻造过程数值模拟提供了精确的前提条件。     

0Cr11Ni2MoVNb钢高温压缩变形的流变应力

采用Gleeble-2000热模拟试验机对OCr11Ni2MoVNb马氏体热强钢在不同变形温度(950～1160℃)及不同变形速率(0.01～10 s-1)的高温压缩变形的流变应力进行了研究.结果表明,当应变速率低于0.1 s-1且温度高于1000℃时,OCr11Ni2MoVNb钢出现动态再结晶,其热变形激活能Q=461.568 kJ/mol,高温压缩变形时Z参数和流变应力方程分别为Z=εexp(55516.959/T)=5.654×1013exp(0.075σp),σp=13.4131nε 7.447×1051/T-422.214.     

2519铝合金高温变形流变应力的人工神经网络模型

采用Gleeble1500热模拟机对2519铝合金圆柱体轴对称高温压缩变形试验数据(变形温度300~C~500~C，应变速率0．05s^-1～5s^-1）进行了流变应力的人工神经网络建模。在目标函数为0．2、隐层节点数为5、学习率为0．1时，利用所建立的网络模型预测不同热力学状态下材料的流变应力，发现预测数据与试验数据吻合良好，系统误差较小(拟合度为3．3％)，表明已形成了一个知识基的本构关系模型。     

35CrNi3MoV钢高温流变应力模型

采用Ｆｏｒｍａｔｏｒ－Ｐｒｅｓｓ热模拟试验机研究了３５ＣｒＮｉ３ＭｏＶ钢的热变形行为。变形条件为：温度１１３３－１４５３Ｋ，变形速率０．０１５－０．０５Ｓ＾－１，应变０．０８－０．５。此外，本文还获得了该钢的变形激活能。     

30Cr3MoV钢热压缩流变应力行为研究

利用Gleeble-3500进行热模拟压缩实验,对低合金钢30Cr3MoV在1173～1473 K变形温度以及0.1-10 s(-1)应变速率条件下的高温流变应力行为进行了研究.通过对真应力-真应变曲线进行分析得到该材料的形变激活能、流变应力本构方程以及峰值应变和峰值应力与变形温度、应变速率之间的关系方程.     

45Cr4NiMoV钢的热变形行为及流变应力的ANN模型

在变形温度为1 173¹ 323 K,应变速率0.011 323 K,应变速率0.01⁵.00 s-1的条件下,采用Gleeble-1500热模拟实验机对45Cr4NiMoV钢进行等温压缩试验,获得了其高温流变行为曲线。以所得热压缩实验数据为基础,建立了BP人工神经网络模型,结果表明模型预测值与实验值吻合良好,预测值和实验值的相关系数为0.999 7,平均误差为0.04%,即该模型具有较高的预测精度,且模型预测值可以追踪热压缩在宽泛变形条件下的高温变形行为,包括加工硬化阶段和应变软化阶段,故ANN模型可以描述45Cr4NiMoV钢在热变形过程中的高度非线性的流变行为。     

Fe-Si合金高温变形流变应力的本构模型

在热模拟机上通过单道次压缩试验,研究了铁素体单相和含有少量奥氏体的两种Fe-3%Si钢的高温变形行为,并建立了试验钢的高温本构关系模型。结果表明,变形温度900~1100℃、应变速率0.05~2 s~(-1),变形量0.8或1.0条件下,Fe-3%Si钢应力应变曲线均为典型的动态回复型,回复速率较快,稳态或峰值应力约30~80 MPa,可见连续动态再结晶现象。单相和双相试验钢的变形激活能分别为298 k J/mol和272 k J/mol,本文建立的高温流变模型具有较高的精度,计算得到的峰值应力、真应力-应变曲线与试验结果吻合良好。     

AZ80变形镁合金高温变形流变应力分析

采用实验法研究了AZ80镁合金高温高应变速率压缩时的流变应力.结果表明,镁合金在200～400℃、应变速率为0.001～10s-1进行高温压缩的情况下,流变应力随应变速率的升高和变形温度的降低而升高,其稳态流变应力同Zencr-Hollomon参数的对数之间呈线性关系.引入Zener-Hollomon参数的指数形式来描述AZ80镁合金热压缩变形时流变应力与变形温度和应变速率之间的关系.     

30ZrCp／W复合材料的高温压缩变形流变应力行为

在Gleeble-1500D热模拟实验机上对30ZrCp/W复合材料进行高温压缩实验,变形温度和应变速率分别为800℃～1 200℃和10-3 s^-1～1 s^-1,研究其高温压缩变形的流变应力行为.研究表明:随变形温度升高,复合材料的流变应力下降,在10-3s^-1和1200℃下,抗压强度为948.7 MPa.在800℃下发生伪塑性变形,未达到预设变形量,真应力-真应变曲线上表现出的塑性为伪塑性,其是由微裂纹的萌生-钝化引起的.随变形温度升高,复合材料发生动态回复再结晶.随应变速率升高,真应力-真应变曲线形状从“锯齿”型向“平滑”型转变.复合材料对应变速率不敏感,随应变速率升高,复合材料的流变应力略有升高.在800℃和1s^-1下,复合材料的抗压强度为1176.9MPa.用Arrhenius方程描述复合材料在1000℃～1200℃的热变形行为,变形激活能为811.4 kJ/mol.     

Mg-Zn-Zr-Y-Nd合金高温压缩变形行为及流变应力ANN模型

在温度523 K~723 K和应变速率0.001 s-1~1 s-1范围内,对均匀化态的Mg-5.9Zn-1.6Zr-0.9Y-1.6Nd合金进行等温恒应变速率压缩试验,并获得了应力-应变曲线。研究了变形工艺参数对该合金流变应力的影响规律,建立了流变应力的反向传播(BP)神经网络预测(ANN)模型。结果表明,Mg-5.9Zn-1.6Zr-0.9Y-1.6Nd合金在变形过程中真应力随变形温度的升高而降低,随应变速率升高而升高。神经网络模型能精确地预测热压缩过程中的流变应力,通过预测模型可以获得样本数据值范围内的非样本数据变形条件下的流变应力值,其预测结果充分反映了该合金在高温变形特征,平均误差为1.2%。     

0Cr11Ni2MoVNb钢高温流变应力的本构方程

在Gleeble1500热模拟试验机上进行等温热模拟压缩试验,研究了oCr11Ni2MoVNb钢在变形温度950℃～1100℃应变速率0.01～10s<'-1>之间的热压缩变形行为.通常使用的本构模型,大多采用z参数来表示温度和应变速率对材料变形行为的影响,而研究发现本构方程中材料常数是随着应变有规律性的变化,通过加入应变补偿,用与应变有关的多项式表示材料常数,这种方法建立的本构方程能够更精确的预测出材料在不同变形温度和应变速率下的应力值.     

轻轨用55Q钢的高温流变应力本构模型

通过Gleeble-3800热模拟实验机,在应变速率为0.1～20 s^-1、变形温度为900～1200℃的条件下对轻轨用55Q钢进行轴向单道次压缩实验,得到55Q钢的真应力-真应变曲线,并分析研究了不同热加工条件对55Q钢高温流变应力的影响。实验结果表明：在相同变形温度下,低应变速率时的流变应力较低,在相同应变速率下,高温时的流变应力较低,说明低应变速率和高温有利于动态软化。对流变应力、应变速率和变形温度之间的关系进行线性拟合,建立了55Q钢的修正Johnson-Cook本构模型和基于应变补偿的Arrhenius本构模型,对比两种模型发现,基于应变补偿的Arrhenius本构模型的预测精度更高,能够较好地揭示55Q钢的热变形特性。     

高温变形含Nb微合金钢流变应力数学模型

利用Gleeble-2000热模拟试验机对含Nb微合金钢进行了单道次压缩试验,实测了不同变形温度和变形速率下实验钢的变形抗力,分析了各变形参数对实验钢动态再结晶和变形抗力的影响.确定了实验钢的动态再结晶激活能为245.448 kJ/mol(峰态时)和166.994 kJ/mol(稳态时),并建立了实验钢高温变形抗力的数学模型.该模型具有良好的曲线拟合特性,用该模型计算的结果与实测值吻合较好,可以为计算力能参数提供理论依据.     

热力参数对0Cr11Ni2MoV钢高温流变应力的影响

在Gleeble1500热模拟试验机上进行等温热模拟压缩试验,研究了热力参数(变形温度、变形速度和变形程度)对0Cr11Ni2MoVNb钢在变形温度950℃~1100℃、应变速率0.01~10s-1时的高温变形行为的影响。基于数理统计原理,科学分析并回归确定了合金在该温度范围下的变形激活能Q为429.48kJ/mol,应变速率敏感指数m为0.11059,得出了能综合反映热力参数对材料性能影响的本构方程。通过计算相关系数(R)和绝对误差的平均值(AARE)表明该本构有较好的精度,可对0Cr11Ni2MoVNb钢的流变应力进行很好的预测。     

GCr15SiMn钢的温变形行为及Hansel-Spittel流变应力模型

GCr15Si Mn钢是高碳、高铬轴承用钢,比GCr15钢有更高的耐磨性和淬透性。为研究该钢材的温变形行为,采用拉伸试验机对该钢材在变形温度为550~800℃、应变速率为0.01~0.2 s~(-1)的参数范围内进行了拉伸试验。基于Hansel-Spittel模型建立了该材料的流变应力模型,通过与试验数据对比验证了该模型的准确性,试验值和预测值之间的相关系数为0.93,说明本文所建立的Hansel-Spittel模型能够准确预测GCr15Si Mn钢的温变形特性。     

微合金超高强度钢的热变形行为及流变应力模型

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究微合金超高强度复相钢(CP钢)在变形温度为900～1150℃、应变速率为0.1～10 s-1条件下的热变形行为,观察了不同变形条件下的晶粒组织。根据实验结果,建立了CP钢在热变形过程中的本构方程及动态再结晶过程的物理模型。实验结果表明,微合金元素钛的存在,明显抑制了动态再结晶的发生,提高了变形激活能,其值为439.09 kJ/mol。另外,热变形参数对最终的晶粒大小具有重要影响,随着再结晶变形温度的降低及应变速率的提高,晶粒尺寸明显减小。本构方程、动态再结晶模型能为科学设计和有效控制CP钢的热加工工艺提供依据。     

大锻件材料30Cr2Ni4MoV钢高温变形时的微观组织演变模型

通过Gleeble-3500热模拟压缩试验,探讨了大锻件材料30Cr2Ni4MoV钢的高温成形特性。借助流动应力曲线和Zener—Hollomon参数,建立了30Cr2Ni4MoV钢高温低速率变形时的动态再结晶百分数模型,该模型与试验值吻合较好,可用于大锻件锻造工艺模拟和优化。     

变形对LF2铝合金高温流变应力的影响

对LF2铝合金分别在不同应变速率(0.07～0.33 S-1)和不同变形温度(220～480℃)进行高温拉伸试验,研究其热变形流变应力的变化规律.结果表明,流变应力随变形温度的升高而降低;随应变速率的增加而升高,表现出显著的应变强化和温度软化效应;且在高温、高应变速率条件下,材料发生了动态回复和局部动态再结晶.     

95CrMo钢高温流变应力的本构方程

采用Gleeble3500热模拟试验机对95CrMo钢进行了等温单向热压缩试验,得到了其在应变速率为0.1、1和10 s-1,变形温度为750~1050℃时的流变应力曲线。结果表明,应变量、变形温度和应变速率对95CrMo钢流变应力的影响是通过动态回复和动态再结晶软化机制造成的,这种软化机制是三者共同作用的结果。基于试验结果,建立了一种同时考虑应变量补偿、变形温度补偿和应变速率补偿的95CrMo钢流变应力本构方程。从相关系数、平均相对误差和标准偏差3个方面将该方程与周纪华-管克制模型进行了对比,发现该本构方程相比周纪华-管克智模型具有更高的精度和可靠性,更适用于数值仿真领域。