耐热合金钢P91热变形过程静态及亚动态再结晶行为

利用单道次、双道次热压缩试验研究铸态P91合金钢在热变形后的动态、静态、亚动态再结晶行为,探索不同变形温度、应变速率、变形量对静态、亚动态再结晶的影响并建立静态、亚动态再结晶动力学方程。研究得出:热变形结束后,静态再结晶率随变形温度、变形量及应变速率的增大而增大;亚动态再结晶率与变形温度、变形量和应变速率呈单调递增,并最终趋于稳定。以真应变为参数,铸态P91热变形后再结晶类型可按照真应变分为三种情况:当εε_c时,道次间隔主要发生静态再结晶;当ε_cεε_T时,同时发生静态、亚动态再结晶;当εε_T时,主要发生亚动态再结晶。通过对双道次压缩试样的显微组织分析得出:相同变形条件下,亚动态再结晶晶粒比静态再结晶细小,再结晶晶粒随变形温度增加而增大,随应变速率增大而减小。     

热轧A36钢静态再结晶动力学模型

为了模拟A36钢轧制过程的微观结构演变,在Gleeble 1500热模拟试验机上进行了双道次热压缩实验。通过在不同变形工艺下的软化行为研究,建立了A36钢在轧制情况下的静态再结晶动力学模型。该模型综合考虑了不同变形温度、应变率、应变及初始奥氏体晶粒尺寸等参数对静态再结晶行为的影响,仿真结果和实验结果比较吻合。     

大型环形件用2219铝合金的动态再结晶行为

选用Gleeble-3500型热模拟试验机在变形温度330～450℃、应变速率10-2～10 s-1、压缩变形量60％条件下对2219铝合金进行热压缩试验,研究了其在热变形过程中的动态再结晶行为;通过对试验数据进行分析拟合,建立了以Z参数表示的热变形特征参数模型,基于改进Avrami方程的动态再结晶动力学模型以及以变形温度、应变速率表示的再结晶晶粒尺寸模型.结果表明:在低应变速率和高变形温度下,2219铝合金更易于发生动态再结晶;根据动态再结晶动力学模型,最佳热加工条件为应变速率0.1 s-1、温度360℃,此时2219铝合金的动态再结晶程度最高;动态再结晶晶粒尺寸模型预测精度较高,线性相关系数达0.95.     

定影辊用铝-锰-镁合金的动态再结晶行为

采用Gleeble-1500型热模拟试验机研究了一种定影辊用铝-锰-镁合金在高温变形时的动态再结晶行为,利用光学显微镜和透射电子显微镜观察了合金在不同压缩条件下的组织形貌特征。结果表明:变形后合金动态回复的平均亚晶尺寸随Z参数的降低而增大,其倒数与Z参数的自然对数和流变应力的双曲正弦项的自然对数均满足线性关系;随着Z值的降低,合金中的主要软化机制逐步由动态回复转变为动态再结晶;合金在Z值不大于1.93×10~(13)s~(-1)的条件下变形时才可能发生部分动态再结晶。     

热压缩变形参数对海底用X70管线钢再结晶行为的影响

采用热模拟试验机研究了应变速率为1s-1时变形温度、变形量和变形后保温时间对海底用X70管线钢再结晶行为的影响。结果表明:在变形量为25%的条件下,试验钢发生动态再结晶的变形温度为1 0001 020℃,奥氏体晶粒可细化到33μm左右;在变形温度为980℃的条件下,发生动态再结晶的变形量为25%30%,当变形量达到30%时,再结晶基本完成,晶粒尺寸随变形量增大而减小;在变形温度为980℃、变形量为25%的条件下变形完成保温5s后,试验钢开始发生静态再结晶,保温30s后静态再结晶基本完成,此时晶粒尺寸最小,为41μm。     

X80管线钢奥氏体亚动态再结晶行为研究

利用Gleeble3500热模拟试验机进行了双道次热压缩实验,通过实验研究了X80管线钢在热塑性变形道次间隔时间内奥氏体的亚动态再结晶行为,依据实验数据计算得到了X80管线钢的亚动态再结晶激活能,并建立了X80管线钢亚动态再结晶动力学模型。结果表明:应变速率以及变形温度是X80管线钢亚动态再结晶主要影响因素,其他变形条件的影响较弱,亚动态再结晶软化分数随着间隔时间增大而升高。     

E36高强度球扁钢的静态再结晶

在热模拟试验机上利用双道次压缩方法研究了E36高强度球扁钢在不同温度下两次变形弛豫的静态再结晶行为。结果表明:E36钢在900℃以上变形时,再结晶过程较快,在30～50 s内均已完成完全再结晶;在900℃时,再结晶过程明显减慢,弛豫1 000 s再结晶体积分数还不到50%,再结晶孕育期增至40 s左右;850℃时再结晶已非常困难,弛豫4 000 s后由于奥氏体静态再结晶数量多,最终组织拉长的贝氏体晶粒较驰豫1 000 s的少,大部分是由再结晶后等轴奥氏体晶粒转变而来的细小、均匀的贝氏体晶粒,沿晶界有较多针状铁素体晶粒。     

变形参数对AZ31B镁合金薄板再结晶组织的影响

采用热拉伸试验机、光学显微镜和扫描电镜等研究了AZ31B镁合金薄板热变形过程中静态再结晶和动态再结晶组织的变化规律.结果表明:镁合金在热变形过程中发生变形前的静态再结晶和变形时的动态再结晶;当变形温度为240～300℃,变形前保温时间为12～18 min的静态再结晶,拉伸时应变速率为1.000×10-3s-1、拉伸时间为10～25 min的变形条件下,可获得均匀分布的细小等轴晶组织;拉伸断口由撕裂棱、孔洞和单独的细小晶粒组成.     

铁素体与碳化物双相组织低温变形对低碳钢显微组织的影响

用Gleeble1500热模拟机对宝钢SS400钢的铁素体与碳化物双相组织在600℃进行了变形,用光镜、扫描电镜、透射电镜进行组织观察。结果表明：铁素体发生动态回复与动态再结晶,变形后加热到800℃铁素体发生静态回复与静态再结晶,加热到900℃,保温30s获得平均直径大约10μm的细小奥氏体晶粒。     

高铁螺纹道钉用TD16钢的动态再结晶行为

在变形温度为850~1 150℃、应变速率为0.01~10s-1下,利用Gleeble-3500型热模拟试验机对高铁螺纹道钉用TD16钢进行了高温压缩试验,研究了其动态再结晶行为,建立了动态再结晶模型并进行了试验验证。结果表明:TD16钢在试验条件下变形过程中存在动态再结晶行为,温度越低、应变速率越大,动态再结晶越不容易发生,动态再结晶晶粒越细;由动态再结晶模型预测得到的峰值应变/临界应变,ε0.5,晶粒尺寸与试验值的最大相对误差分别为7.08%,11.06%,21.3%,均吻合较好,建立的动态再结晶模型可用于预测TD16钢的动态再结晶行为。     

18%Ni马氏体时效钢热挤压管晶粒细化的研究

通过对18％Ni马氏体时效钢热挤压大管件进行不同温度的热处理，研究了逆向奥氏体再结晶晶粒细化方法对其晶粒度及性能的影响。     

Recrystallization behaviour of the nickel-based alloy 80 A during hot forming

The dynamic recrystallization as well as meta‐dynamic and static recrystallization of the nickel‐based alloy 80A was investigated by means of electron backscatter diffraction (EBSD). Specimens were hot compressed at a temperature of 1120°C and a strain rate of 0.1/s at varying strain and soak times to describe the recrystallization behaviour. Various approaches were tested in order to differentiate between recrystallized and deformed grains based on EBSD data. The grain orientation spread was clearly found to be the most reliable procedure. A high twinning of the recrystallized grains was observed, and as a consequence the measured grain size was strongly dependent on whether the coherent and incoherent twin boundaries were regarded as genuine boundaries or removed.     

The magnetic properties of grade BHC-2УШ maraging steel subjected to plastic deformation

The results of the measurements of the magnetic properties of plastically tensile-deformed samples of grade 08X15H5д2T maraging steel are represented. Preliminary the samples were subjected to annealing, quenching, and ageing with a variation in temperature and holding time for obtaining of the various initial contents of retained austenite. It was found that the testing of the content of retained austenite in the deformed state is possible by saturation induction B _s . The use of the structural-sensitive parameter N′ (an analogue of the internal demagnetization factors) allows one to determine the content of retained austenite in the undeformed state and in the prerupture state and the qualitative separation of plastically deformed and undeformed products of grade BHC-2УШ steel.     

Note on the form of wear laws

The effect of cutting speed and tool wear land length on the plastic strain distribution in the surface region of annealed 18% Ni maraging steel machined under lubricated and unlubricated conditions is determined by using the grid technique.The results show that the magnitude of the plastic strains in the surface region and the depth of the plastically deformed layer increase with an increase in the cutting speed or the tool wear land length or both. The presence of the lubricant in the cutting region results in considerable reduction in the subsurface deformation.     

基于Arrhenius改进模型的无取向电工钢高温变形本构关系

建立无取向电工钢热轧高温行为的统一本构关系模型。基于大型工业轧机取样的无取向电工钢连续冷却转变图分析测定,采用Gleeble热模拟试验机在750~1 120℃温度范围和0.05~10 s~(-1)应变速率范围进行热模拟试验。随着温度的降低,在1 120~975℃的奥氏体区,应力随之增加;975~875℃的奥氏体-铁素体两相区内,应力随之降低;875~750℃铁素体区内,应力随之增加;铁素体区以动态回复软化机制为主,而奥氏体区以动态再结晶为主,而且变形速率越大,动态再结晶越不明显,直至仅呈现动态回复型。基于Arrhenius改进模型框架,建立描述该钢种热连轧机粗轧机组和精轧机组完整轧制过程加工硬化与软化机制的统一本构关系,可精确地预测加工材料的属性。     

10B06冷镦钢连铸坯的热压缩流变行为

利用MMS-200型热力模拟试验机研究了10B06冷镦钢连铸坯在750～1 100℃、应变速率为0.01～20s-1条件下的热压缩流变行为,并且通过线性回归确定了该钢的应变硬化指数以及热激活能,获得了其在变形条件下的流变应力本构方程。结果表明:该钢在热压缩变形时的流变软化行为是动态再结晶、动态回复与加工硬化联合作用的结果;当变形温度较低、应变速率较小时,软化效应以动态再结晶为主;而当变形温度较高、应变速率较大时,软化效应是动态再结晶和动态回复共同作用的结果;该钢的流变应力可采用Zener-Hollomon参数的函数来描述,其热激活能为220.132 3kJ.mol-1。     

904L不锈钢形变奥氏体的亚结构演化及其对宏观流变应力的影响

为了揭示动态再结晶行为的本质及其对流变应力的影响,选取904L奥氏体不锈钢为研究对象,针对奥氏体在不同工艺下的热变形行为以及变形组织和再结晶组织的亚结构进行深入研究。结果表明材料的宏观应力-应变曲线在特定条件下不能准确反映微观尺寸上的动态再结晶行为。EBSD分析表明动态再结晶晶粒中亚结构特征以取向差角小于1°为主,呈周期性分布,且这种特征不会随晶粒自身长大或应变的增加而发生明显改变,即具有较好的稳定性;而变形组织中亚结构的取向差角明显增大,频繁出现大于1°的小角晶界,局部取向差角的分布范围也增大至1°～4°,即几何必需位错密度显著增加。尽管无论何种工艺下晶界均为再结晶的优先形核位置,但形核条件是不同的。对于完全再结晶组织来说,新的再结晶晶粒形核只需晶界出现局部“弓出”或弯曲;而在原始变形组织中,出现再结晶形核的晶界均存在微区高应变。     

Q345钢热变形奥氏体晶粒尺寸的数值模拟

用Gleeble1500型热模拟机进行了单道次压缩变形试验,分析了不同变形工艺参数对Q345钢奥氏体晶粒尺寸的影响规律,根据试验结果,建立了动态再结晶数学模型及其材料数据库,并写入Marc用户子程序,利用有限元软件Marc和热力耦合弹塑性有限元法模拟了试样的压缩过程,分析计算了采用不同再结晶模型得到的再结晶晶粒尺寸。结果表明：新建立的动态再结晶模型计算的奥氏体晶粒尺寸与实测值吻合很好。