高铁用EA4T车轴钢热变形行为及变形抗力模型的试验研究

试验用EA4T车轴钢(/%:0.26C、0.35Si、0.75Mn、0.011P、0.012S、1.04Cr、0.22Mo)由10 kg真空感应炉熔炼。用Gleeble-1500热模拟试验机对EA4T车轴钢进行高温单道次压缩试验以研究温度(950～1150℃)、应变量(0～0.8)和应变速率(0.1～20 s^-1)对该钢变形抗力的影响,并建立该钢热变形抗力的数学模型。结果表明,钢种在较高温度和较低应变速率下动态再结晶容易发生,峰值应力(σ_P)、峰值应变(ε_P)和稳态应力(σ_s)与参数lnZ成线性关系;实验钢的峰值与稳态激活能分别为320.22 kJ/mol和361.91 kJ/mol;变形抗力的预测模型与实验所得结果吻合良好。     

T91钢的高温塑性变形及动态再结晶行为

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行了T91钢的压缩试验,研究了变形温度为1100~1250℃、应变速率为0.01~1 s^-1时该钢的变形行为,分析了流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,计算了高温变形时应力指数和变形激活能,并采用Zener-Hollomon参数法构建该钢高温塑性变形的本构关系,绘制了动态再结晶图和热加工图.结果表明:在试验变形条件范围内,其真应力-真应变曲线呈双峰特征;钢中发生了明显的动态再结晶,且再结晶类型属于连续动态再结晶.T91钢的热变形激活能为484 kJ.mol^-1,利用加工图确定了热变形的流变失稳区,结合力学性能,可以优先选择的变形温度为1200~1 250℃,应变速率不高于0.1 s^-1.     

35K钢的动态再结晶模型研究

利用热模拟试验机通过单道次压缩变形试验研究了35K冷墩钢测定奥氏体区形变规律，确定了不同应变率和温度条件下的应力-应变曲线，研究了变形温度、变形速率对试验用钢再结晶行为的影响，建立了35K钢的动态再结晶模型。     

300mm×300mm EA4T车轴钢坯生产工艺实践

EA4T车轴钢（/%:0.22～0.29C、0.15～0.40Si、0.50～0.80Mn、≤0.020P、≤0.015S、0.90～1.20Cr、0.15～0.30Mo、≤0.06V）采用30 t EBT电弧炉40 t LF/VD-5 t铸锭工艺生产,并经8 MN油压机锻成300 mm x300mm钢坯,锻造比≥9。结果表明,EA4T钢[O]为（12-15）×10^-6,[H]为（1.2～1.6）×10^-6,经900～920℃淬火,600～650℃回火后,抗拉强度R_m721⁷45 N/mm²,屈服强度R_eh463～470 N/mm²,伸长率A₅ 19.0%～19.5%,纵向冲击功53～73 J,横向冲击功36～41 J,组织为贝氏体一回火马氏体,10⁷循环疲劳极限为350 N/mm²。     

Q235钢动态再结晶模型的建立

通过对实验数据的回归,建立了Q235普碳钢动态再结晶及其在硬化区变形时的变形抗力模型。模型计算和实验所测结果吻合较好。压缩实验条件:变形速率为0.01~1.0s^-1,变形温度为900~1150℃,初始晶粒尺寸48~85μm。     

淬、回火参数对250 mm x250 mm EA4T高速动车轴用钢组织和性能的影响

试验用250 mm×250 mm方坯EA4T车轴用钢（/%:0.23C,0.32Si,0.70Mn,0.014P,0.010S,0.18Mo,0.03V）的生产流程为60 t EBT EAF-LF-VD-8.4 t铸锭轧制-退火工艺。试验研究了880~920℃油淬、600~650℃回火工艺对该钢组织和力学性能的影响。经920 C+600℃、920℃+650℃和880℃+640℃淬-回火处理后,该钢的组织分别为马氏体、索氏体+马氏体和马氏体+贝氏体;880℃+640℃淬-回火处理后EA4T钢的力学性能为R_p0.2 525 MPa,R_m 720 MPa,A₅ 23%,U-5 mm纵向冲击功68~82 J,横向冲击功65~86 J,其组织和力学性能均符合EN13261标准要求。     

高钼不锈钢热变形软化行为及微观组织研究

通过双道次热压缩实验,对00Cr20Ni18Mo6Cu[N]奥氏体不锈钢的静态回复再结晶和亚动态再结晶等过程进行了系统研究,建立了亚动态再结晶的动力学模型,分别得到了静态再结晶、亚动态再结晶的激活能;研究了道次间停留过程对最终的微观组织的影响,为该钢种实际轧制生产过程中的参数优化提供了依据.     

孪生诱导塑性钢的高温变形行为

 通过单道次压缩实验，研究了孪生诱导塑性钢，即TWIP钢在800~1 000 ℃、应变速率=001~500 s-1条件下的热变形行为及其组织变化。结果表明，TWIP钢的热变形激活能Q=489972 kJ/mol，在此基础上得到了TWIP钢高温变形的热加工方程；采用Z参数预测了动态再结晶的临界条件，得知：Z≤676×1020时，易发生动态再结晶，此时TWIP钢具有较好的热加工性能。     

高温合金800H的动态再结晶及其模型的建立

采用单道次热压缩实验分析了变形参数对高温高强合金800H热变形的影响。结果表明:初始晶粒尺寸越小、变形温度越高、变形速率越小,越容易出现动态再结晶现象;同样,在能够发生动态再结晶的情况下,变形量的增大促使动态再结晶充分进行;利用拟合得到了800H合金的动态再结晶激活能、临界变形量模型、再结晶动力学模型、再结晶运动学模型和再结晶晶粒尺寸模型。采用Deform-2D进行晶粒度模拟,仿真模拟结果与金相统计出的再结晶晶粒尺寸变化趋势一致,平均误差为4.5μm。极小的平均误差表明所建模型与实际情况相符合,可以用于预测800H合金热变形过程中再结晶的晶粒尺寸。     

DP980钢的动态力学性能及本构模型构建

随着汽车轻量化事业的不断推进,先进高强DP钢得到了快速的发展和应用.而汽车碰撞过程安全性的模拟仿真,对DP钢提出了动态力学性能数据的迫切需求.利用万能拉伸试验机和高速拉伸试验机系统研究了高强度DP980钢不同应变速率下的力学性能,构建并修正了基于JC模型的动态本构数学模型,并进行了模型计算结果与试验数据的对比分析.试验...     

2.25Cr1Mo钢动态再结晶物理冶金模型的研究

??The hot compression tests of 2. 25Cr1Mo steel at 950-1200??, 0. 01-10s-1, and deformation of 60% were carried out on a Gleeble- 1500D simulator. The effects of deformation temperature and strain rate on the dynamic recrystallization of 2. 25Cr1Mo steel were investigated. The models for dynamic recrystallization critical strains and dynamic recrystallization fraction were established. The results show that 2. 25Cr1Mo steel is more likely to undergo dynamic recrystallization at high temperature and high strain rate. The deformation activation energy and critical strains in dynamic recrystallization as well as dynamic recrystallization fraction model of 2. 25Cr1Mo steel were obtained. The constitutive equation of 2. 25Cr1Mo steel was constructed and the dynamic recrystallization physical metallurgical model of finite element software data interface was established. The model provides the basic conditions for the forging microscopic simulation of large forgings.     

C-Mn钢窄带热轧时的再结晶软化规律

针对唐山钢铁有限责任公司带钢厂的生产实际,借助理论与实验结果,研究了C-Mn钢热轧过程中各道次奥氏体的再结晶规律,计算结果与实测结果吻合较好,说明给出的组合模型用于窄带热轧的生产是可行的,它为在生产中控制与预报带钢的组织性能提供了奥氏体再结晶的定量化基础,并为再结晶软化不充分时的力能计算提供了修正依据.     

26MnB5钢的动态再结晶行为

利用Gleeble-1500热模拟压缩试验获得了26MnB5钢在880～1000℃、0.01～10s-1、最大变形55％条件下的真应力-真应变曲线,研究了26MnB5钢在试验条件下的动态再结晶行为.结果表明:26MnB5的真应力-真应变曲线在高温、低应变速率条件下出现明显峰值点特征,意味着样品发生了动态再结晶;26MnB5再结晶程度和奥氏体晶粒均匀度随温度的增加或应变速率的降低而提高,而晶粒平均尺寸则表现出先减小后增大的趋势;利用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程可以建立26MnB5钢动态再结晶动力学模型,模型预测值与实测值基本吻合.     

CSP生产Q235B钢的动态再结晶规律的研究

为研究CSP工艺条件下钢的动态再结晶规律,利用Gleeble-1500热模拟实验机对CSP工艺生产的Q235B钢连铸坯进行了热模拟研究。研究结果表明,在较高变形温度和较低应变速率下Q235B钢容易发生动态再结晶,试验中Q235B钢发生动态再结晶的适宜条件为:变形温度970℃以上、应变速率在5/s以下。再结晶组织为铁素体和少量珠光体。通过热模拟数据的拟合分析,得出了其动态再结晶模型为Z=εexp(289.58/RT)。     

稀土Ce对T91钢高温塑性变形和动态再结晶的影响

为了研究含0. 016%稀土Ce的T91钢的高温变形行为,采用Gleeble-1500D热模拟机进行热圧缩测试,测定该材料在变形温度T为1 100～1 250℃和应变速率为0. 5～5. 0 s-1时变形的应力-应变曲线,采用ZenerHollomon参数法构建高温塑性变形的本构方程,然后计算材料的能量耗散图,并且对高温变形组织在光学显微镜下进行研究。结果表明:添加稀土Ce的T91钢的应力-应变曲线没有出现双峰特性,存在动态再结晶现象;通过流变应力模型计算的热变形激活能为559. 46 k J·mol-1,说明稀土Ce的添加增加了T91钢的热变形激活能;结合能量耗损图和微观组织可知,稀土Ce推迟了T91钢的动态再结晶过程,在高温和小应变速率下,动态再结晶容易发生。     

C-Mn钢高温变形过程再结晶及位错密度的研究

利用Gleeble 15 0 0热力模拟机 ,通过双道次压缩试验 ,计算了C -Mn钢SS4 0 0的热变形激活能 ,建立了静态再结晶模型。模拟计算了因热力学行为的演变引起的静态、动态再结晶以及位错密度等物理冶金现象的变化。研究结果表明 :动态再结晶易在温度较高、应变速率较低的条件下发生 ;静态再结晶在前几道次发生的比较充分 ;粗轧阶段细化晶粒的效果比精轧阶段明显。     

动态再结晶微观组织的模拟方法

对研究动态再结晶微观组织的几种模拟方法进行简要的阐述,并指出了各种模拟方法的特点及缺点,最后对模拟方法的前景进行了展望。结论是基于物理-有限元-唯象耦合模型的数值模拟方法最能与实际结果相符,也最能说明其动态再结晶的机制。     

含硼微合金钢动态再结晶模型的研究

采用单道次压缩实验方法，在Gleeble 1500热模拟机上试验和测试了含硼微合金钢(0．05C，1．57Mn，0．5Cu，0．25Mo，0．05Nb，0．01Ti，0．0012B)在不同变形速率下1000℃和1100℃时应力—应变曲线和热加工应变量对该钢晶粒尺寸的影响。在实验数据的基础上建立了该含硼微合金钢的动态再结晶动力学模型和动态再结晶晶粒尺寸模型。     

开轧温度对42CrMo4钢轧制动态组织变化影响的有限元模拟

应用LARSTRAN/SHAPE有限元模拟软件对42CrMo4合金钢箱形孔型轧制过程进行三维热力耦合有限元模拟.用粘塑性有限元理论模拟轧制过程各时间离散步的局部量包括等效应力、等效应变、等效应变速率、温度分布等,由此计算动态再结晶和晶粒大小的变化.通过模拟研究得出开轧温度≥1 050℃时,42CrMo4钢动态再结晶显著增加,生产42CrMo4钢棒材的合适开轧温度为1 050～1 100℃.