轴承套圈用钢42CrMo的热变形行为

通过热模拟实验与组织观察,研究了盾构机轴承套圈用钢42CrMo在热变形中的动态再结晶行为以及锻造镦粗过程道次压下量对组织精细化与均匀化的影响。结合动态再结晶规律,对锻造镦粗过程中的不同压下规程下的组织进行预测,得到在实验条件下:当单道次变形量为1 mm和2 mm时,变形过程中未发生动态再结晶而发生静态再结晶时,晶粒细化不明显,道次压下量越大,变形组织越细小;当单道次变形量为4 mm和8 mm时发生动态再结晶后,变形组织明显细小,但由于处于部分再结晶区,组织存在混晶现象。实验结果有效地验证了预测的准确性。因此,为了使镦粗过程发生动态再结晶以获得均匀细小的组织,在单道次变形量为40%条件下,应提高镦粗锻造温度到1100℃以上;在镦粗锻造温度为1050℃条件下,应加大单道次变形量到52.7%以上。     

等温变形参数对柱状晶CuAlBe合金再结晶的影响

在万能材料试验机上采用控温模具对柱状晶CuAlBe合金进行等温压缩变形试验,研究不同变形温度、变形量和变形速率下发生动态再结晶的行为和析出物含量;对变形后的合金重新加热,研究其发生静态再结晶的温度和析出物含量。结果表明:在550℃等温变形,变形量大于20%都发生动态再结晶,450℃以下变形都不发生动态再结晶,但此温度下易形成马氏体和裂纹;在此温度区间,随着变形温度的降低或变形速率的增加,发生动态再结晶所需的变形量逐渐增大。发生静态再结晶的临界温度为610℃,再结晶前的析出物随变形温度的升高而增加,析出物的含量随动态再结晶的进行而降低。     

粗晶GH4720Li合金热变形行为与动态再结晶特点

为了模拟难变形镍基高温合金GH4720Li开坯锻造过程,采用Gleeble-3800热模拟试验机研究经均匀化处理的GH4720Li铸锭高温压缩变形时的力学流动行为,分析高温变形过程中微观组织演化规律。结果表明,GH4720Li合金在1100℃,0.1 s-1条件下应力水平达到250 MPa,且应力对热变形温度和应变速率敏感,动态再结晶是主要的软化机制。粗晶组织提高了合金动态再结晶临界变形温度和应变速率,如在变形量为60%,变形条件为1140℃,0.001 s-1和1180℃,0.001s-1才能发生完全动态再结晶。计算的粗晶GH4720Li合金热变形激活能Q=1171kJ/mol,较高的热变形激活能表明粗晶组织不利于热塑性变形和动态再结晶的发生。基于本研究,铸态GH4720Li合金开坯温度应高于1140℃,同时保证较低的应变速率,以确保动态再结晶的充分发生,实现枝晶组织破碎。     

Al-4.6Zn-2.58Mg合金热变形工艺研究

在工业化生产条件下,采用半连续铸造、自由锻造、固溶和时效处理技术制备A l-4.6Zn-2.58Mg合金锻件。采用热加工模拟方法优化该合金的热加工工艺。试验结果表明:该合金高温压缩变形时的流变应力随变形温度的升高而减小,随变形速率的提高而增大。合金在420℃以下热变形,热变形组织主要为动态回复组织;在420℃以上热变形,热变形组织有动态再结晶发生。在400℃~420℃之间热压缩变形,变形抗力比较小;380℃~420℃时铸态塑性最好。该合金较适宜的热加工温度范围为400℃~420℃。     

过时效析出相粒子对Al-Zn-Mg-Cu合金热加工晶粒演变的影响

对新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金锻造坯料进行过时效处理,确定析出相大小和分布能满足激发再结晶形核的过时效制度。随后在温度330℃~400℃、应变速率0.01 s~(-1)~1 s~(-1)和变形量60%~80%条件下对过时效试样进行热压缩变形,再经470℃2 h固溶处理。采用光学显微镜(OM)和电子显微镜(EBSD和TEM)方法研究过时效处理试样中析出相粒子的大小和分布特征,以及析出相粒子对随后热压缩变形和固溶处理过程中晶粒演变的影响。结果表明,经过400℃14 h过时效处理后,锻造坯料中析出相粒子的大小和分布满足再结晶形核条件;再经ln Z≈20和60%~80%较大压下量条件下的变形后,在470℃2 h固溶处理后可以得到细小均匀的等轴再结晶晶粒组织。     

电站锅炉用耐热材料P92热变形行为及组织研究

对P92钢的热拉伸行为、热压缩变形行为、低倍、显微组织以及常温力学性能进行了分析研究。结果表明:当变形温度为950~1150℃时,P92可获得良好的热塑性,有力于材料的热塑性变形;在同一应变速率条件下,变形抗力对变形温度较敏感,采用较高的变形温度,可降低锻造过程中的变形抗力;当变形温度达到1050℃以上,随变形程度增加,会发生奥氏体组织的动态再结晶,从而进一步细化晶粒。变形抗力随变形温度的升高显著降低,因此在不发生过热的情况下,应采用尽可能高的变形温度,以降低锻造过程中的变形抗力。综合考虑各种因素,选定的较佳锻造温度为950~1150℃;采用真空熔炼+锻造工艺开可生产组织致密、晶粒细小、探伤缺陷当量小的P92管坯,经检验,各项常规性能满足国标和美标要求。     

高速钢热变形组织的研究

对W6Mo5Cr4V2高速钢奥氏体化后以1．5×10－2／s的形变速率在1150℃～750℃等温形变后的热变形组织进行了研究。实验结果表明．渡钢在1050℃或更高温度形变时才发生动态再结晶，且形变温度越高，发生再结晶所需的形变量越小．而在950℃或更低温度下形变仅发生动态回复。热形变诱发析出了NaCl晶型的MC型碳化物。由于热变形和碳化物的诱发析出．使得形变后的淬火组织中的位错亚结构增多。     

粗晶GH4720Li合金热变形行为与动态再结晶特点

为了模拟难变形镍基高温合金GH4720Li开坯锻造过程,采用Gleeble-3800热模拟试验机研究经均匀化处理的GH4720Li铸锭高温压缩变形时的力学流动行为,分析高温变形过程中微观组织演化规律。结果表明,GH4720Li合金在1100℃, 0.1 s~(-1)条件下应力水平达到250 MPa,且应力对热变形温度和应变速率敏感,动态再结晶是主要的软化机制。粗晶组织提高了合金动态再结晶临界变形温度和应变速率,如在变形量为60%,变形条件为1140℃, 0.001 s~(-1)和1180℃,0.001s~(-1)才能发生完全动态再结晶。计算的粗晶GH4720Li合金热变形激活能Q=1171kJ/mol,较高的热变形激活能表明粗晶组织不利于热塑性变形和动态再结晶的发生。基于本研究,铸态GH4720Li合金开坯温度应高于1140℃,同时保证较低的应变速率,以确保动态再结晶的充分发生,实现枝晶组织破碎。     

工业纯铝的热变形组织演化

采用Gleeble-1500热模拟机研究了工业纯铝高温压缩变形的组织演化行为,采用光学显微镜及透射电镜研究了纯铝在不同压缩变形条件下的组织形貌特征.结果表明,在应变速率为10-2s-1,变形温度为220、300℃时,真应力-真应变曲线呈稳态特征,材料发生了动态回复;当变形温度大于380 ℃时,材料发生了动态再结晶;在变形温度为460 ℃时,应变速率为10-3～1 s-1条件下变形时发生了动态再结晶;动态再结晶机制主要是连续动态再结晶,同时有少量表现为几何动态再结晶.     

A508c1.3钢动态再结晶晶粒长大模型的研究

本文采用热模拟与定量金相分析法研究了核电 A5 0 8c1.3钢的动态再结晶晶粒长大过程 ,结果表明 ,在变形后的高温停顿初始阶段 ,温度越高 ,动态再结晶晶粒长大速度越快。采用多元非线性回归分析得到了动态再结晶晶粒的长大模型 ,并通过高温锻造实验进行了验证     

热机械加工对EW75镁合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等手段,研究了恒温多向锻造工艺对EW75镁合金显微组织和力学性能的影响,并分析了动态再结晶机制。结果表明,500和470℃锻造态EW75镁合金薄板都发生了动态再结晶,而440和410℃锻造态EW75镁合金薄板中可见大量细小颗粒状析出相,未见明显动态再结晶组织,且在平行于锻压方向上,可见原始晶粒形貌以及颗粒状析出相,而在垂直于锻压方向上,可见明显加工变形流线。470℃锻造态EW75镁合金薄板发生了完全动态再结晶,平均晶粒尺寸约为15μm,且合金中动态再结晶晶粒大部分为大角度晶界。经过锻造处理后的EW75镁合金薄板的强塑性相较于固溶态均有明显提升,随着锻造温度的降低,EW75镁合金薄板的抗拉强度和规定塑性延伸强度都呈现逐渐上升的趋势,而断后伸长率则表现为先增加后减小的特征。在470℃锻造时,EW75镁合金薄板具有最好的塑性,这主要与完全再结晶协调塑性变形以及较大的晶粒间取向差有助于晶面滑移有关。     

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。     

Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金β锻动态再结晶(英文)

通过热压缩实验研究Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V钛合金在变形温度为1000～1100°C,应变速率为10-3～1.0s-1的条件下的动态再结晶行为。结果表明:在变形温度高于1050°C、应变速率低于0.01s-1时,合金的动态再结晶机制以不连续动态再结晶为主;在变形温度低于1050°C、应变速率高于0.01s-1时,合金的动态再结晶机制以连续动态再结晶为主,同时存在少量的不连续动态再结晶。此外,降低应变速率和升高变形温度均能促进动态再结晶进程并使β变形晶粒细化。     

终锻温度对GH4738高温合金热变形行为的影响

采用非持续加热方式设计非等温热模拟压缩实验,模拟不同终锻温度条件下GH4738高温合金的热变形行为,并结合组织观察分析终锻温度对GH4738合金组织均匀性以及后续热处理过程组织遗传性的影响规律。研究结果表明,在相同始锻温度条件下,终锻温度过低会抑制GH4738合金热变形过程中动态再结晶的发生,从组织上表现为再结晶程度较低,从流变曲线上表现为变形抗力明显升高;并且由于终锻温度过低所导致的不充分再结晶组织,在后续热处理过程中易发展为混晶组织,从而影响合金的组织均匀性。为保证锻件组织均匀性,在制备过程中应合理控制终锻温度。     

Ti-5553合金高温变形时动态再结晶行为

采用热压缩试验方法,对Ti-5553钛合金的动态再结晶行为进行研究。结果表明,在温度800～860℃、应变速率0.01～10s-1的范围内,Ti-5553合金在高温、低应变速率变形时,晶界弓出形核是其主要的动态再结晶形核机制;在低温、高应变速率、大变形量变形时,位错塞积形核是主要的动态再结晶形核机制。在非均匀变形的条件下材料产生绝热剪切现象,其形核主要以亚晶吞并长大形核机制进行。     

热挤压态FGH95合金的动态再结晶机制研究

针对热挤压态FGH95合金进行变形温度为1050~1120 ℃、变形量为50%和70%、应变速率为10?4~1 s?1的热压缩试验,研究该合金动态再结晶（DRX）的组织演变和形核机制。结果表明:提高变形温度和降低应变速率可以促进小角度晶界向大角度晶界迁移,有利于动态再结晶晶粒的长大;变形温度和变形量对热挤压态FGH95合金的动态再结晶机理的影响不明显,而应变速率对动态再结晶机制影响较大;随着应变速率的增加,热挤压态FGH95合金由不连续动态再结晶机制逐渐转变为连续动态再结晶机制;热挤压态FGH95合金的动态再结晶以不连续动态再结晶形核机制为主,以连续动态再结晶形核机制为辅;在1050 ℃、1 s?1变形条件下,热挤压态FGH95合金发生连续动态再结晶形核。     

GH625镍基合金高温塑性变形加工图研究

在Gleeble热模拟机上对GH625合金进行了等温热压缩实验,获得了不同变形条件下该合金的真应力真应变曲线。利用DMM模型构建了GH625合金在不同应变量下的加工图,通过对加工图的分析,可以得到:GH625合金加工图中存在一个功率耗散效率较高的区域,其对应的变形温度为1100～1200℃,应变速率为0.01～1.0s-1,在该变形区域内,合金发生了完全动态再结晶。当功率耗散效率为0.4～0.45时,动态再结晶晶粒细小均匀;在峰值效率0.47时,动态再结晶晶粒出现明显的长大趋势;在低温高应变速率下存在一个较小的流变失稳区,该区域内的动态再结晶晶粒沿绝热剪切带分布。实际生产中工艺参数的制定应尽量选择在完全动态再结晶区内加工,避免在失稳区加工成型。基于GH625合金加工图及微观显微组织分析可得该合金的适宜加工区域为:ε=0.01～1.0s-1,T=1100～1200℃。     

锻造工艺对7A09铝合金锻件晶粒组织的影响

采用7A09铝合金过热处理工艺实验,研究其过热显微组织形态;采用4种锻造温度(440、460、480、500℃)对应3种变形程度ε(45%、68.3%、76.7%)进行了锻造实验,分析了锻造温度和变形程度对锻后晶粒组织的影响。过热处理工艺实验研究表明,随着加热温度的升高、保温时间的延长,晶粒变大;在加热温度440℃保温时间6 h后锻件的显微组织图上出现了织构组织,在加热温度500℃保温时间10 h后过烧现象明显;锻造工艺实验研究表明,获得锻后晶粒细小组织的最佳锻造工艺参数是锻造温度440℃和变形程度76.7%。     

Nb-7Ta合金再结晶退火温度研究

研究了退火温度对棒材组织、硬度及力学性能的影响,确定了变形量对铌钽合金棒再结晶退火温度的影响规律.结果表明,随变形量的增大,材料的再结晶退火温度降低.变形量为90%时,锻造棒材的再结晶退火温度为1000～1050℃;变形率95%时,轧制棒材的再结晶退火温度为950～1000℃.