热压缩参数对M50NiL轴承钢动态再结晶行为的影响

通过热压缩模拟试验研究了变形温度、变形量和应变速率对M50NiL轴承钢动态再结晶行为的影响。结果表明:变形温度低于900℃时,不会发生动态再结晶;温度升高到1 000℃时,再结晶进行得不充分,形成了混晶组织;当温度达到1 100℃时,动态再结晶完成充分,得到了细小均匀的等轴晶;温度升高到1 200℃时,晶粒有粗化的倾向;在变形温度为1 100℃和应变速率为10s~(-1)的条件下,随着变形量增加,动态再结晶形核率逐渐提高,当变形量增大到60%时,动态再结晶完成充分;在变形温度为1 100℃和变形量为60%的条件下,随着应变速率增大,动态再结晶形核率提高,当应变速率为20s~(-1)时,动态再结晶全部完成,得到细小、均匀分布的等轴晶。     

不同条件高温压缩变形后35CrMo钢的显微组织

采用Gleeble-3810型热模拟试验机在变形温度为8501 150℃、应变速率为0.01{50 s~(-1)的条件下对35CrMo钢铸坯进行了变形量为60%的热压缩变形试验,结合真应力-真应变曲线特征,研究了应变速率和变形温度对其压缩后显微组织的影响。结果表明:在不同条件下压缩变形后,试验钢的显微组织均具有动态再结晶特征;同一应变速率下,随着变形温度的升高,压缩后的动态再结晶晶粒逐渐变大;同一变形温度下,随应变速率的增大,动态再结晶晶粒逐渐变小;热压缩变形后,试验钢不同位置处的晶粒尺寸不同,中心区域大变形区的晶粒最为细小,随着距中心区域垂直距离和水平距离的增大,晶粒尺寸逐渐变大。     

40CrNiMo钢的热变形特征及变形抗力模型

采用Gleeble-3500型热模拟试验机对40CrNiMo钢进行了单道次热压缩试验,得到了其在应变速率0.1~50s~(-1)、变形温度800~1 100℃下的应力-应变曲线,观察了变形后的显微组织并分析了热变形特征;建立了该钢的变形抗力模型并进行了试验验证。结果表明:较高的变形温度或较低的应变速率更有利于40CrNiMo钢的完全动态再结晶;变形温度为800℃时,应变速率增大使动态再结晶晶粒增多;应变速率为10s~(-1)条件下,当变形温度由800℃升至900℃时,动态再结晶晶粒增多,变形温度为1 000℃时,40CrNiMo钢发生了完全动态再结晶,变形温度为1 100℃时,动态再结晶晶粒长大;计算得到40CrNiMo钢的动态再结晶激活能为322.53kJ·mol~(-1);由周纪华-管克智模型计算得到的变形抗力与试验值的平均相对误差为4.82%,模拟精度较高。     

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。     

铸态42CrMo钢热压缩变形时的动态再结晶行为

基于Gleeble-1500型热模拟试验机进行热压缩试验,通过对试验数据进行线性回归分析推导出了铸态42CrMo钢热压缩变形的本构方程,同时探讨了热压缩变形参数对显微组织的影响。结果表明:在相同的变形温度(850～1 150℃)下,该钢变形后的显微组织随着应变速率的增大逐渐变细,在5s-1时达到最细;在相同的应变速率(0.1～5s-1)下,显微组织随着变形温度的升高逐渐变细后再粗化,在1 050℃时马氏体板条最细;在相同的应变速率(1～5s-1)和变形温度(900～1 050℃)下,随着变形量的增加,再结晶晶粒尺寸均得到了显著细化;在温度为1 050℃、应变速率为5s-1、应变为0.6时热压缩后晶粒的细化效果最为显著。     

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。     

40CrNi2MoE钢的高温塑性变形特征

采用Gleeble-3800型热力模拟试验机,在温度为1 123~1 423K、应变速率为0.01~10 s-1的条件下,对40Cr Ni2Mo E钢进行了高温轴向单道次压缩变形试验,根据压缩试验结果绘制了高温塑性流变曲线,并观察了变形后的显微组织。结果表明:该钢的流变应力和峰值应变随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小;在真应变为0.9,应变速率为0.01~10 s-1的条件下,随着应变速率的提高,其发生完全动态再结晶的温度也逐渐升高;当应变速率为10 s-1,变形温度高于1 323 K时,该钢才会发生完全动态再结晶;计算得到40Cr Ni2Mo E钢的热变形激活能为333.726 k J·mol-1,并建立了该钢动态再结晶条件下峰值应变与Zener-Hollomon因子的定量关系以及高温塑性变形本构方程。     

应变速率对不同钢压缩真应力-应变曲线的影响

用G1eeble 1500型热/力学模拟实验机对20Cr、40Cr和45钢进行了变形温度为1 050℃,应变速率为1,5,10 s-,变形量为0.7～0.9的热模拟单向压缩试验,分析了钢热变形过程中的真应力-应变曲线.结果表明:试验钢在应变速率为1,5 s-1的变形过程中,均发生了动态再结晶;动态再结晶阶段具有反复动态再结晶→变形→动态再结晶即交变出现软化→硬化→软化的现象;应变速率为10 s-1时,45钢发生了动态再结晶,动态再结晶阶段也具有交变软化→硬化→软化的现象,而20Cr和40Cr钢处于动态回复阶段.     

60Si2CrVAT高强度弹簧钢的热压缩变形本构方程

采用热模拟试验机对60Si2CrVAT高强度弹簧钢在不同温度(900,950,1 050,1 150℃)和应变速率下(0.1,1,5,10s~(-1))进行热压缩变形,研究了变形温度和应变速率对该钢热变形行为的影响规律;在此基础上,根据Arrhenius双曲正弦方程,建立了该钢的热压缩变形本构方程。结果表明:该钢的流变应力随着变形速率的增大而增大,随变形温度的升高而减小,动态再结晶在高变形温度和低应变速率下更容易发生;真应变为0.2时的变形激活能为372kJ·mol~(-1),流变应力的计算值与试验值之间的平均相对误差为4.89%,吻合得较好。     

Mn18Cr18N护环钢的动态再结晶行为及功率耗散图

为了控制Mn18Cr18N护环钢热锻后的组织和性能,通过热模拟压缩试验研究了该钢在900～1 200℃、应变速率为0.001～0.1 s-1和初始晶粒尺寸为48～230μm条件下的动态再结晶行为,建立了双曲本构模型,结合双曲本构模型和动态材料模型构建了热加工功率耗散图;通过功率耗散图和微观组织对锻造过程变形温度和应变速率进行了分析。结果表明:当变形温度不高于1 100℃时,随着应变速率的降低和温度的升高,功率耗散率ηJ逐渐增大;当温度高于1 100℃后规律相反;当ηJ不小于0.2时,该钢可获得均匀细化的完全动态再结晶组织。     

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。     

热变形条件对易拉罐用铝材微观组织的影响

探讨了热变形条件对经高效熔体综合处理的易拉罐用铝材微观组织的影响规律,结果表明,变形温度较低时,仅发生动态回复,当变形温度高于400℃时,发生了完全的动态再结晶,可获得等轴晶粒,且随着变形温度升高,晶粒将变得粗大;在较低和较高的应变速率条件下,均发生了完全的动态再结晶,晶粒尺寸随着应变速率的降低而变大,但低的应变速率和高的应变速率条件下存在不同的再结晶机理,应变速率在1.0s-1和5.0s-1时,只能获得动态回复组织;变形量较小时,显微组织变化不明显,当变形量增大后,可发生完全动态再结晶,若继续增大变形量,则再结晶组织将再次被拉长。     

变形速率对含磷高强无间隙原子钢高温变形行为的影响

采用Gleeble 3800型热模拟试验机测定了含磷高强无间隙原子钢(IF钢)在变形温度为950,850 ℃,单道压缩变形量为50%,变形速率为0.01,0.1,1,10 s-1时的应力应变曲线,对其变形行为进行了分析.结果表明:应变速率为10 s-1,变形量为50%时,应力-应变曲线仅为动态回复型,不因温度的变化而改变类型;当变形温度为950 ℃时,变形速率越高,铁素体晶粒越大;而当变形温度为850℃时,这种差别比较小.说明在变形速率不太高的情况下,变形温度是影响奥氏体或铁素体晶粒尺寸的主要因素.     

18CrNiMo7-6齿轮钢的热压缩变形行为及显微组织演变

采用热模拟方法研究了18CrNiMo7-6齿轮钢在变形温度900～1 150℃、应变速率0.01～5 s^-1条件下的热压缩变形行为;建立了基于Arrhenius模型的全应变本构方程,采用该方程对流变应力曲线进行预测;根据动态材料模型绘制热加工图,并结合热加工图系统地研究显微组织演变特征。结果表明：试验钢的峰值应力随应变速率的增加或变形温度的降低而增大,动态回复和动态再结晶是热变形过程中的主要软化机制;采用建立的全应变本构方程预测得到流变应力曲线与试验结果基本吻合,预测真应力与试验结果的相对误差小于4.715%,说明该模型可以精确地模拟18CrNiMo7-6齿轮钢的热压缩变形行为。试验钢的适合热加工工艺参数为变形温度1 050～1 150℃、应变速率0.1～1 s^-1,此时组织为均匀细小的再结晶晶粒,晶粒尺寸在5～15μm。随着变形温度的升高或应变速率的降低,原始奥氏体晶粒不断被动态再结晶晶粒取代,且动态再结晶程度和再结晶晶粒尺寸增大。     

轧制变形量对LAZ1201镁锂合金显微组织及力学性能的影响

在真空熔炼炉中于氩气气氛保护下熔炼出Mg-12Li-0.5Al-1Zn(LAZ1201)合金铸锭,开坯后进行了不同变形量(30%,50%,70%)的热轧,研究了轧制变形量对合金显微组织及力学性能的影响,并对铸态和轧制态室温拉伸断口形貌进行了观察。结果表明:随着变形量的增大,合金发生了不完全动态再结晶,晶粒细化,合金的抗拉强度逐渐升高,伸长率先大幅升高,然后有所下降;当轧制变形量为70%时,抗拉强度可达166MPa;轧制变形量为30%时,合金的塑性最好,伸长率可达50%;铸态和轧制态合金的室温拉伸断口上均存在大量等轴韧窝,为韧性断裂。     

含硼不锈钢的热变形行为

在304不锈钢成分基础上,添加了质量分数1.96％的硼元素,采用真空感应熔炼技术制备含硼不锈钢,对该钢进行单道次热压缩试验,研究了该钢在900～1150℃ 和应变速率0.1～10 s-1条件下的热变形行为;根据试验数据,基于Arrhenius方程并结合5次多项式拟合建立该钢的热变形本构模型,对加工硬化率-真应力曲线进行分析确定该钢发生动态再结晶的临界条件.结果表明:在试验参数下热压缩后,含硼不锈钢的流变应力-应变曲线为典型的动态再结晶型,软化机制以动态再结晶为主;随着变形温度的升高或应变速率的减小,试验钢的峰值应力及其对应的真应变降低;采用所建立的热变形本构方程计算得到的真应力-真应变曲线与试验测得的相吻合,平均相对误差绝对值为2.76％,说明该本构模型能够准确预测含硼不锈钢的热变形行为;变形温度较高、应变速率较小时,该钢较易发生动态再结晶.     

热变形量对低铬白口铸铁显微组织和冲击性能的影响

对低铬白口铸铁进行了不同压下量的980℃热变形,用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等对不同热变形量的白口铸铁进行显微组织和物相分析,用硬度计和冲击试验机测定白口铸铁的力学性能。结果表明:随着变形量的增大,低铬白口铸铁中析出的颗粒状碳化物增多,硬度逐渐减小,冲击韧度逐渐增大;但当变形量为50%时,其组织中会出现显微裂纹。     

海洋石油平台用E40钢板的高温变形行为

在MMS-200型热模拟试验机上通过单道次压缩试验研究了海洋平台用E40钢板的高温变形行为及动态再结晶行为;确定了该钢理想的加热温度。结果表明:随着变形温度的升高,该钢的动态再结晶临界切应力呈减小的趋势;动态再结晶的开始温度在900～950℃范围内;850℃时真应力-真应变曲线下降的主要原因是应变诱导铁素体相变;900℃以上时真应力-真应变曲线的下降是动态再结晶所致;其理想的变形加热温度为1 200℃。     

7N01铝合金热变形行为研究

采用Gleeble-3500热模拟机研究了7N01铝合金在变形温度为300℃~450℃、应变速率为0.01s~1s-1时的等温压缩热变形行为。结果表明:7N01铝合金的流变应力均在一个较小的应变时达到峰值,且随着应变速率的提高和变形温度的降低,流变应力峰值增加。在低应变速率(0.01s-1)时,7N01铝合金中出现了再结晶组织,随着变形温度的升高,再结晶晶粒数目增多且尺寸变大。7N01铝合金的显微硬度随着变形温度的升高和应变速率的增大而增大。     

新型SP2215奥氏体耐热钢的室温变形行为

对SP2215奥氏体耐热钢分别进行室温压缩(变形量10%～50%)、拉伸(变形量10%～40%)和弯曲(弯曲角度20°～180°)变形试验,研究了室温变形后的显微组织、显微硬度和强度。结果表明：SP2215钢在室温变形过程中不发生马氏体相变,具有较高的奥氏体组织稳定性,位错滑移始终参与变形;室温变形可大幅度提高SP2215钢的加工硬化程度,从而提高抗拉强度和硬度,并成倍提高其屈服强度。