35CrMo钢动态再结晶的实验研究与数值模拟

通过单道次压缩试验,并结合动态再结晶唯象理论,获得35CrMo钢动态再结晶数学模型,同时应用MARC软件对动态再结晶过程进行数值模拟,与实验结果比较可得出,该模型能较精确地反映动态再结晶规律。     

ML40Cr钢动态再结晶行为的研究

使用Gleeble-1500热模拟试验机,在不同变形条件下进行单道次压缩试验,并通过计算机和绘图仪输出压缩过程的应力-应变曲线。根据该曲线分析了变形温度、变形速度和变形程度对ML40Cr钢动态再结晶行为的影响;并且根据试验得到的应力-应变曲线做出了再结晶图,为研究ML40Cr钢的动态再结晶提供了依据。     

42CrMo钢亚动态再结晶行为研究

利用双道次热压缩的方法,研究了42CrMo钢在高温变形道次间隔时间内奥氏体的亚动态再结晶行为。基于试验结果,建立了42CrMo钢的亚动态再结晶动力学模型。讨论了工艺参数对亚动态再结晶晶粒大小的影响规律。结果表明,42CrMo钢很容易发生亚动态再结晶,道次间隔时间越长,材料软化程度增大,亚动态再结晶越明显。随着变形温度的升高、应变速率的增大,完全亚动态再结晶所需时间迅速减少;将亚动态再结晶动力学模型的预测结果与试验结果进行比较,二者吻合较好;变形温度越低、应变速率越大,亚动态再结晶晶粒越小。相同形变条件下,亚动态再结晶晶粒明显细于静态再结晶晶粒。     

40Cr钢的形变热处理组织

利用Gleeble 1500热/力学模拟实验机,对40Cr钢进行了变形温度为710～1 050℃,变形速率为0.1～1s-1,变形量为0.7的热模拟单向压缩试验.分析了钢热变形组织.结果表明,该钢在950～1 050℃变形温度下,奥氏体发生了动态再结晶;710℃变形温度下,应变奥氏体加速铁素体析出.     

一种Cr-Mo-Ni系贝氏体钢的动态再结晶行为

采用Gleeble-1500D热模拟实验机进行热压缩实验,研究一种Cr-Mo-Ni系贝氏体钢在变形温度为850~1150℃和应变速率为0.01~10 s-1条件下的动态再结晶行为。结果表明,试验钢中添加合金元素Cr、Mo、Ni,由于固溶原子拖曳及析出物的钉扎作用,显著抑制动态再结晶;动态再结晶开始时间与变形温度的关系曲线(RTT曲线)分析表明,变形温度降低及变形速率加快均延长动态再结晶开始时间tc,温度补偿应变速率因子(Z因子)变大,愈难发生动态再结晶软化;通过线性回归计算了动态再结晶激活能Q,建立了形变Z因子模型,并回归了峰值应力、峰值应变、临界应变与Z因子的关系式,最后利用Avrami方程和应力-应变曲线建立了Cr-Mo-Ni系贝氏体钢的动态再结晶动力学模型。     

Cu-Cr-Zr合金热变形行为及动态再结晶

在Gleeble-1500D热模拟试验机上对Cu-Cr-Zr合金在应变速率为0.001~10 s-1、变形温度为650~850℃的高温变形过程中的流变应力行为进行了研究。利用光学显微镜分析了合金在热变形过程中的组织演变及动态再结晶机制。结果表明:流变应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的提高而增大。升高变形温度以及降低应变速率,均有利于Cu-Cr-Zr合金的动态再结晶发生。从流变应力、应变速率和温度的相关性,得出了该合金高温热压缩变形时的热变形激活能Q为392.5 kJ/mol,同时利用逐步回归的方法建立了该合金的流变应力方程。     

SAE8620RH齿轮钢的动态再结晶临界条件

在Gleeble-3800热模拟机上采用单道次压缩试验研究了SAE8620RH齿轮钢在变形温度为850～1100℃、应变速率为0.02～8 s~(-1)条件下的动态再结晶行为,基于应力-应变曲线计算出Zener-Hollomon参数,采用双曲正弦方程构建本构方程,并利用加工硬化率的方法处理流变应力数据。结果表明:SAE8620RH钢的高温变形激活能为295.274 kJ/mol;结合lnθ-ε曲线的拐点及dlnθ/dε-ε曲线的最小值判据,确定了SAE8620RH钢热塑性变形中动态再结晶发生的临界条件,并建立临界条件与温度补偿的应变速率因子Z之间的函数关系:ε_c=3.21×10~(-4)Z~(0.23687)。     

Cu-Ni-Si-Ag合金动态再结晶数学模型

利用Gleeble-1500D热模拟试验机,采用高温等温压缩试验,对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金在应变速率为0.01～5.00s-1、变形温度为600～800℃、最大变形量为80%条件下的动态再结晶行为以及组织转变进行了研究。根据σ-ε曲线确定了不同变形条件下该合金的动态再结晶体积分数,并利用该体积分数建立了合金的动态再结晶动力学数学模型。该合金动态再结晶的显微组织受变形速率的影响,动态再结晶晶粒尺寸D与Z参数满足如下关系:Ddyn=0.59×103Z-0.08。     

40Cr钢的形变热处理组织

利用Gleeble 1500热/力学模拟实验机,对40Cr钢进行了变形温度为710～1 050℃,变形速率为0.1～1s-1,变形量为0.7的热模拟单向压缩试验。分析了钢热变形组织。结果表明,该钢在950～1 050℃变形温度下,奥氏体发生了动态再结晶;710℃变形温度下,应变奥氏体加速铁素体析出。     

Q550级桥梁钢动态再结晶行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机模拟了屈服强度550 MPa级桥梁钢轧板单道次热压缩变形过程,得到了试验钢的真应力-真应变曲线,分析了变形温度和应变速率对动态再结晶行为的影响,并建立了试验钢的再结晶图。结果表明,在较高的变形温度和较低的应变速率下,动态再结晶易进行。实验在动态再结晶激活能为460.14 kJ/mol时,建立了试验钢动态再结晶动力学模型。     

Nb对低碳微合金钢动态再结晶行为的影响

利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了3种含铌或不含铌低碳钢在850～1150℃,应变速率分别为0.05、1、10 s-1条件下的热变形行为。采用应变硬化速率-应力(θ-σ)曲线图较精确地获得了C-Mn钢的流变应力和峰值应力;用-dθ/dσ-σ曲线获取了含Nb试验钢的应变和应力值;用回归法确定了双曲线本构方程中的变形激活能,确定了3种试验钢发生动态再结晶的激活能分别为234.867、261.276、301.751 kJ/mol。随Nb含量的增加,试验钢的再结晶激活能逐渐升高。     

铌钒微合金钢的动态再结晶行为

针对柴油机喷油管用Nb、V微合金钢,采用热模拟压缩试验,研究了高温形变条件下,微合金钢的动态再结晶行为。结果表明,试验钢在1100℃、变形量60%、变形速率0.1 s-1条件下,可得到均匀细小的晶粒组织,试验钢动态再结晶激活能为349.451 kJ/mol;在较高温度和较低应变速率下,试验钢易于发生动态再结晶,而在较低温度和较高应变速率下易于发生形变诱导铁素体相变。     

低活化铁素体/马氏体钢的静态再结晶行为

在Gleeble-3500热模拟试验机上采用双道次压缩试验对低活化铁素体/马氏体（RAFM）钢在高温热变形道次间隔时间内的静态再结晶行为进行了研究,分析了不同间隔时间、变形温度、应变速率和变形量等因素对静态再结晶行为的影响。采用2%应力补偿法计算了不同变形条件下,钢的静态再结晶软化百分数。结果表明,在其它变形条件不变的情况下,道次间隔时间的延长、变形温度的升高、应变速率的增大及变形量的加大均加速静态再结晶软化行为的进行;RAFM钢静态再结晶激活能为293 335 J/mol,通过对试验结果进行回归建立了静态再结晶动力学模型,且模型计算值与实测值吻合良好。     

GH4169高温合金的静态再结晶动力学

对GH4169高温合金在Gleeble-3500热模拟实验机进行了双道次和单道次热压缩实验。分析了变形温度、应变速率、间隔保温时间、变形量和初始晶粒尺寸对GH4169高温合金静态再结晶体积分数的影响。实验结果表明:变形温度越高、应变速率越大、道次间隔时间越长,变形量越大,初始晶粒度越小,静态再结晶体积分数越大。根据实验结果,建立了GH4169高温合金的静态再结晶模型,并将所建立的模型的预测结果和实验结果进行了对比分析,二者比较吻合。     

Dynamic recrystallization behavior of commercial pure aluminum

The flow stress feature and microstructure evolvement of a commercial pure aluminum were investigated by compression on Gleeble-1500 dynamic materials test machine. Optical microscopy （OM） and transmission electron microscopy （TEM） were applied to analyze the deformation microstructure of the commercial pure aluminum.The results show that the flow stress tends to be constant after a peak value and the dynamic recovery occurs when the deformation temperatures is 220℃ with the strain rate of 0.01 s^-1; while the dynamic recrystallization occurs when the deformation temperature is higher than 380℃ and the flow stress exhibits a single peak at 460 ℃with different strain rates from 0.001 s^1 to 1 s^-1, and continuous dynamic recrystallization and geometric dynamic recrystallization occur during the hot compression of the commercial pure aluminum.     

微合金元素Nb对高碳合金钢动态再结晶行为的影响

为研究微合金元素Nb对高碳合金钢动态再结晶行为的影响,利用Gleeble-3500热模拟试验机进行单道次压缩试验,测定了高碳合金钢在变形温度为950~1150 ℃、应变速率为0.01~5 s^-1的流变应力曲线,利用Zeiss光学显微镜观察了奥氏体动态再结晶晶粒形态,通过回归计算获得了相应的再结晶激活能,建立了热变形方程。结果表明:较高的变形温度和较低的应变速率有利于含铌高碳合金钢发生动态再结晶;含铌高碳合金钢的动态再结晶晶粒尺寸随着变形温度的升高而增大,当变形温度为1050 ℃时,含铌高碳合金钢已大量出现动态再结晶晶粒;0.040%铌加入到高碳合金钢中,在应变速率为0.1 s^-1,变形温度为1150 ℃时推迟了钢的动态再结晶开始时间约2.23 s,动态再结晶形变激活能增加了52.26 kJ/mol。     

SUPER82B硬线钢热变形行为及其数学模型研究

文章利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了SUPER82B硬线钢在温度为900℃~1050℃、变形速率为0.10s-1~10s-1条件下的热变形行为。通过奥氏体再结晶动力学回归计算了SUPER82B硬线钢的动态再结晶激活能、峰值应力σm与变形温度、应变速率之间的关系,动态再结晶临界应变εc和动态再结晶完成应变εs与ln(Z)的计算模型,给出了反映该钢动态再结晶进行过程的动态再结晶状态图等,为合理预报和控制SUPER82B硬线钢的组织和性能提供基本依据。     

17CrNiMo6钢的静态再结晶行为

采用Gleeble-1500热模拟试验机,在压缩温度为950~1050 ℃(间隔50 ℃)、预应变为0.1~0.2(间隔0.05)、应变速率为0.01~1 s^-1、不同原始晶粒尺寸和道次间隔时间条件下,对17CrNiMo6钢进行双道次热压缩试验。讨论了道次间隔时间、压缩温度、预应变、应变速率和原始晶粒尺寸对17CrNiMo6钢静态再结晶行为的影响。根据回归分析得到静态再结晶在不同变形条件下的流变应力曲线,结合压缩后试样的显微组织,建立了17CrNiMo6钢静态再结晶动力学模型和晶粒尺寸模型。结果表明,17CrNiMo6钢静态再结晶体积分数随压缩温度、间隔时间、预应变和应变速率增加而增大;静态再结晶晶粒尺寸随压缩温度和原始奥氏体晶粒尺寸增加而增大,随预应变和应变速率的增加而减小。通过对比所建模型的预测值与热压缩所得的试验值,发现二者较为吻合,验证了模型的准确性。     

300M钢动态再结晶动力学

基于等温恒应变速率压缩实验,对300M钢在变形温度为850℃～1180℃、应变速率为0.01s-1～10s-1条件下的热变形行为,及其动态再结晶动力学行为进行研究。结果表明,当ln Z>33.37时,300M钢应力-应变曲线呈双峰不连续动态再结晶型,热变形过程发生两轮动态再结晶;当ln Z<33.37时,300M钢的应力-应变曲线呈单峰不连续动态再结晶型,热变形过程仅发生一轮动态再结晶。根据压缩实验结果,分别构建300M钢第一轮动态再结晶和第二轮动态再结晶的峰值应变、临界应变、平均晶粒尺寸和体积分数动力学模型。