双相不锈钢2205热变形行为的实验

利用扫描电镜的EBSD技术,通过对单道次压缩热模拟实验后淬火试样组织的深入系统分析,研究了2205双相不锈钢热变形过程中的软化行为。研究结果表明,2205双相不锈钢的主要软化机制为铁素体的连续动态再结晶和奥氏体与铁素体之间的相转变,变形速率为主要影响参数,并通过影响应变在两相之间的分配控制组织在变形过程中的软化进程。变形速率很小时,铁素体的动态再结晶和铁素体向奥氏体的相转变是互为竞争的两个软化机制;随着变形速率的增加,主导软化机制转变为铁素体的动态再结晶和奥氏体相向铁素体相的转变。     

50Cr5MoV轧辊钢的静态再结晶行为北大核心CSCD

在Gleeble-3500热模拟机上采用双道次热压缩试验,研究50Cr5MoV轧辊钢高温变形道次间隔时间内的静态软化行为,通过应力补偿法计算静态再结晶体积分数,分析热变形温度、应变速率、变形程度以及初始奥氏体晶粒尺寸对静态再结晶体积分数的影响,并建立50Cr5MoV轧辊钢的静态再结晶动力学模型,获得静态再结晶激活能191.85 k J/mol。结果表明:变形温度、应变速率、变形程度和道次间隔时间对静态再结晶体积分数影响较大,而初始奥氏体晶粒尺寸对静态再结晶体积分数影响很小;将静态再结晶动力学模型的预测值与实测值进行比较,二者吻合较好。     

50Cr5MoV轧辊钢的静态再结晶行为

在Gleeble-3500热模拟机上采用双道次热压缩试验,研究50Cr5MoV轧辊钢高温变形道次间隔时间内的静态软化行为,通过应力补偿法计算静态再结晶体积分数,分析热变形温度、应变速率、变形程度以及初始奥氏体晶粒尺寸对静态再结晶体积分数的影响,并建立50Cr5MoV轧辊钢的静态再结晶动力学模型,获得静态再结晶激活能191.85 k J/mol。结果表明:变形温度、应变速率、变形程度和道次间隔时间对静态再结晶体积分数影响较大,而初始奥氏体晶粒尺寸对静态再结晶体积分数影响很小;将静态再结晶动力学模型的预测值与实测值进行比较,二者吻合较好。     

奥氏体不锈钢Z2CN19-10高温形变行为及组织结构研究

使用Gleeble-3180热模拟力学实验机,采用双道次压缩方法研究了Z2CNN19-10奥氏体不锈钢的高温形变行为。还研究了该钢的静态软化行为。结果表明:随着变形温度的降低,应变速率的增加,变形量的增大,流变应力升高。变形温度较高时,即1050、1150℃,实验钢发生了再结晶;应变速率增加,变形量较大时,变形后静态再结晶明显。变形温度对静态软化行为有显著影响,温度越高,静态软化进行的越迅速。     

大型冷轧辊Cr5钢的静态再结晶行为及其动力学模型

为了研究冷轧辊Cr5钢在不同形变条件下的静态再结晶行为,利用热模拟试验机Gleebel-1500D进行了双道次热压缩试验。探讨了变形温度、变形程度、应变速率和初始奥氏体晶粒尺寸在不同间隔时间内对其静态再结晶行为的影响。结果表明:变形程度、应变速率对静态再结晶体积分数影响最大,变形温度次之,初始奥氏体晶粒尺寸影响较小。对于微观组织演化,变形温度和初始奥氏体晶粒尺寸对其影响最大,变形程度和应变速率影响较小。依据试验结果,建立Cr5钢的静态再结晶动力学模型,通过模型预测结果和试验结果比对得到其相关系数达到了0.9895,表明两者有较高的契合度。     

23Cr-2.2Ni-6.3Mn-0.26N节Ni型双相不锈钢动态再结晶行为研究

利用热模拟试验机在变形温度为1073～1423 K,应变速率为0.01～10 s~(-1)的条件下对23Cr-2.2Ni-6.3Mn-0.26N节Ni型双相不锈钢动态再结晶行为进行研究。结果表明,试样在低温高应变速率变形时以两相动态回复(DRV)为主,而在高温低应变速率变形时以奥氏体动态再结晶(DRX)为主,且在0.01和0.1 s~(-1)较低应变速率下,奥氏体相再结晶晶粒尺寸随变形温度升高而增大。试样的软化机制与Z参数有关,在低Z值条件下,热变形软化以奥氏体相DRX为主。基于热变形方程得到试样的表观应力指数为5.18,热变形表观激活能为391.16 kJ/mol,并利用Sellars双曲正弦模型建立了峰值流变应力与Z参数关系本构方程。DRX临界应力随应变速率增加和变形温度减小而增大,DRX临界应变随变形温度减小而增加,且随应变速率增加(0.1～10 s~(-1))在较低变形温度下先增大后减小。确定了DRX临界应力(应变)和峰值应力(应变)的关系,DRX特征参数和Z参数相关模型,以及奥氏体相DRX体积分数模型。利用所建模型对DRX行为进行预测,表明应变速率增加和变形温度下降会推迟DRX发生。     

Nimonic 80A镍基高温合金静态再结晶行为

采用Gleeble-1500热模拟实验机对Nimonic 80A高温合金进行了双道次热压缩实验,研究了该合金在变形温度1050~1150℃,应变速率0.01~2.5 s-1,预应变0.08~0.14,不同间隙时间(0.5~5 s)下的静态再结晶行为。得到了Nimonic 80A高温合金不同变形条件下的真应力-应变曲线及变形后奥氏体晶粒组织,分析了变形温度、应变速率和预应变对该合金静态再结晶行为的影响。结果表明:变形温度、应变速率和预应变对Nimonic 80A高温合金的静态再结晶行为有着显著的影响。Nimonic 80A高温合金静态软化分数随着变形温度、应变速率和预应变的增大而增大,且静态再结晶晶粒尺寸随着温度的升高或应变速率的降低而增大。根据实验结果,建立了Nimonic 80A高温合金静态再结晶动力学模型。将静态再结晶动力学模型预测结果和实验结果进行比较,二者吻合良好,表明本文提出的模型可以较为准确的预测Nimonic 80A高温合金静态软化行为。     

316LN奥氏体不锈钢亚动态再结晶行为的研究

采用Gleeble-1500D热力模拟试验机，进行了1050℃～1150℃和0．005s^-1～0．1s^-1。应变速率条件下的双道次热压缩试验，研究了316LN奥氏体不锈钢不同温度和应变速率条件下的亚动态再结晶行为。结果表明，随着道次间隔保温时间的延长，316LN奥氏体不锈钢的软化程度增大；随着温度的升高以及应变速率的增加，软化分数迅速增大。通过分析实验数据，得出了316LN奥氏体不锈钢热加工晶粒尺寸预测的亚动态再结晶动力学方程以及晶粒尺寸演变模型。     

12Cr3WV低活性F/M钢在热处理过程中的变形行为及计算机分析

以12Cr3WV低活性F/M钢材料为对象,研究了不同应变速率和实验温度对12Cr3WV低活性F/M钢材料的影响,利用金相显微镜对变形后的组织进行观察。实验结果表明,应变速率和变形温度对热处理过程中12Cr3WV低活性F/M钢材料的变形行为影响很大,变形温度不变时,奥氏体的动态再结晶程度随着应变速率的提高而呈现降低的趋势。     

不锈钢棒材应变不均匀对两相微观结构演变的影响

双相不锈钢热轧制备过程中应力应变分配不均，导致奥氏体相和铁素体相软化、相变竞争激烈，组织结构演变和性能调控复杂。以热轧2209双相不锈钢棒材为研究对象，采用有限元仿真技术对Φ43 mm棒材6道次热连轧过程进行三维热力耦合模拟，结果表明，棒材横截面上特征区域的应变与温度变化分布极不均匀；中心金属温度最高且塑性应变最大。对棒材不同特征区域的微观分析表明，在棒材表面和内部，两相体积占比不均匀且晶粒动态再结晶不协调，棒材表面δ→γ相变占据主导；然而在棒材内部区域，在高温高应变速率工况下，发生γ→δ逆相变。因此通过控制轧制工艺改善不锈钢两相协调变形行为，从而全面提升棒材力学性能。     

氮含量对022Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢热加工行为的影响

通过热拉伸、热压缩试验研究了不同氮含量的022Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢的热加工行为和软化机制。结果表明,试验钢高温抗拉强度随N含量增加而提高,该影响关系在较低变形温度区间尤为明显;在1100℃平面压缩达到稳态流变之后,试验钢的流变应力很快再次上升,出现二次硬化现象,N含量提高致使试验钢在更低的应变条件下更快地进入二次硬化阶段;试验钢高温变形过程中的应变主要传导到高温更软的铁素体相中,该相积蓄的较大应变能促进了铁素体的动态再结晶启动;022Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢的软化机制主要是铁素体的动态回复和动态连续再结晶。     

18.7Cr-1.0Ni-5.8Mn-0.2N节Ni型双相不锈钢的大变形热压缩软化行为

在1123~1423 K、0.1~10 s^-1条件下对18.7Cr-1.0Ni-5.8Mn-0.2N节Ni型双相不锈钢进行70%大变形量热压缩研究。利用OM、SEM和EBSD分析热变形组织。结果表明,铁素体动态再结晶(DRX)主要发生在1123 K较低变形温度,随应变速率增大,晶粒细化程度增加,晶粒不均匀程度减小。应变速率对铁素体DRX影响较大,而奥氏体DRX对变形温度更加敏感。在1223 K、10 s^-1条件下,铁素体相发生了以小角度晶界(LAGB)向大角度晶界(HAGB)转变的连续动态再结晶(CDRX),而在1323 K、0.1 s^-1条件下,奥氏体相以不连续动态再结晶(DDRX)为主。低应变速率条件下升高温度易诱发DDRX,而在高应变速率条件下易发生CDRX。在高温低应变条件下,奥氏体相晶粒取向主要为(001)和(111)再结晶织构,而铁素体相在(001)和(111)织构之间存在竞争关系。拟合获得临界应力(应变)并确定了其与峰值应力(应变)的关系。随着应变增加,热加工失稳区缩小,且稳定区逐渐向高温高应变速率方向移动,1323~1423 K、0.01~6.05 s^-1的热参数条件最适合热加工。     

Static recrystallization behavior of a martensitic heat-resistant stainless steel 403Nb

A static recrystallization behavior between the rolling passes of a martensitic heat-resistant stainless steel 403Nb has been studied by OM,TEM and double-hit thermo-mechanical simulator to explore the effects of deformation temperature,strain rate,strain and the prior austenite grain size. The results show that increases of deforma-tion temperature and strain rate and strain can promote the static recrystallization of 403Nb steel. Static recrystallization also proceeds faster when the prior austenite grain...     

1Cr21Ni5Ti双相不锈钢不同温度时效脆化倾向研究

对1Cr21Ni5Ti双相不锈钢在400~600 ℃之间进行时效处理,测试其冲击韧性和力学性能,结合断口形貌和金相组织观察,研究1Cr21Ni5Ti 双相不锈钢不同温度时效脆化规律,提出抑制缓解脆化的工艺措施。结果表明:1Cr21Ni5Ti双相不锈钢在550 ℃时效的脆化倾向较小,脆化倾向最敏感的时效温度区间为450~500 ℃,在此区间时效时,铁素体脆化而发生解理或准解理断裂;同时,高的Ti/C比值增大450~500 ℃之间的脆化倾向,但高的Ti/C提高奥氏体的稳定性,显著降低600 ℃时效脆化倾向。在上述基础上,研究证明增加锻造比使奥氏体相产生足够变形并使其均匀分布,能有效阻止铁素体脆性裂纹的扩展,可以较大程度地降低脆化倾向。     

00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧工艺

为了研究00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧工艺,使用Gleeble-3800热模拟试验机模拟00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢在变形温度为800、850、900、950 ℃,变形量为40%、50%、60%,应变速率为50 s^-1条件下的热压缩变形行为,并对其进行1080、1120、1160 ℃的固溶热处理,观察固溶热处理前后的组织形貌。结果表明:在800~950 ℃热压缩温度下,随变形量增大,再结晶越完全,再结晶平均晶粒尺寸越细小;经固溶处理1 h后,静态再结晶就越充分。在40%~60%变形量下,随热压缩温度升高,再结晶越完全,再结晶平均晶粒尺寸越大。热压缩变形试验钢随固溶处理温度升高,再结晶平均晶粒尺寸越大。00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧最佳轧制温度为800 ℃,压缩变形量为60%,固溶温度为1080 ℃。     

固溶处理对节镍型2101双相不锈钢组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜和X射线衍射等研究了固溶处理对2101节镍型双相不锈钢连铸坯边部试样的组织、相比例和力学性能的影响。结果表明:在1050~1150℃固溶处理时,双相不锈钢具有很好的高温塑性;在1000~1150℃温度范围,随着温度的升高,实验钢的断面收缩率和铁素体相比例先减小后增加;随着固溶温度增加,实验钢的抗拉强度逐渐降低,但在1050℃时有所增加,这是由于在此温度固溶过程中,铸态试样相界处Cr2N析出相完全溶解,使得大量的N原子集中在相界处,促进了相界附近的铁素体相发生相变,转变成奥氏体相,导致在此1050℃时实验钢铁素体相的比例减小,断面收缩率减小,抗拉强度增加。     

固溶处理对Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢组织与性能的影响

利用XSL-4-12箱式热处理炉、ZEISS金相显微镜、HRS-150数显洛氏硬度计及拉伸试验机研究了固溶处理对Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢组织与性能的影响。结果表明,铁素体含量随着固溶温度的升高而增加,在930~960 ℃之间铁素体与奥氏体面积比达到1∶1,σ相的含量随着固溶温度的升高而逐渐减少,在960 ℃时仅有少量σ相存在于相界处,1020 ℃时由于锻造造成的奥氏体相分布不均的情况也得到了改善。合金硬度与抗拉强度随着固溶温度的上升呈现先下降后上升的趋势,分别在1020 ℃和1050 ℃达到最小值94.4 HRB和547 MPa,伸长率则随着固溶温度的升高呈现先上升后下降的趋势,在990 ℃时达到峰值41.5%。综合钢丝拉拔变形过程中材料的硬度、塑韧性及组织均匀性对材料成形性能的影响,Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢的固溶温度宜选择1020 ℃。     

变形条件对Mn-Cr齿轮钢连续冷却相变的影响

使用Gleeble 1500热模拟实验机研究了Mn—Cr齿轮钢在奥氏体再结晶区不同温度变形后的连续冷却相变行为及相变组织．实验结果表明,变形温度降低,促进了多边形铁索体及珠光体相变,获得多边形铁索体加珠光体混合组织的临界冷速增大．贝氏体与针状铁索体之间存在相互竞争机制,随着变形温度及冷速的降低,大量的晶界仿晶型铁索体占据了奥氏体晶界,中温相变产物由贝氏体向针状铁索体转变．降低变形温度,奥氏体在中温相变区稳定性增加,相变结束温度下降,室温组织中马氏体／奥氏体岛的数量增多．     

Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢的静态软化行为研究

采用Gleeble-3500热模拟实验机,在变形温度为850～1100℃、应变速率为5 s~(-1)、道次间隔时间为1～1000 s的实验条件下,通过双道次压缩试验.研究了Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢的静态软化行为.结果表明,其静态软化率随变形温度的升高和道次间隔时间的延长而不断增加.应用后插法计算了在不同真应变条件下的静态软化率.对静态软化率进行回归分析,求得Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢静态再结晶激活能Q<,rex>为256kJ/mol.