超高强DP980钢的静态软化行为

采用Gleeble-3500热力模拟机对超高强双相钢DP980进行双道次压缩试验,研究其在950~1150 ℃、道次间歇时间1~500 s条件下的静态软化行为,并建立了静态再结晶动力学模型。结果表明：相同变形条件下,软化程度随温度升高而加强;相同温度下,随道次间歇时间的延长,软化率增加。DP980双相钢静态再结晶软化50%所需时间t0.5为：,静态再结晶的激活能=341.6 kJ/mol。静态再结晶动力学模型为：,对比试验与计算结果,模型能很好地预测静态再结晶软化率。     

先进高强DP980钢动态再结晶行为

在Gleeble 3500多功能热模拟试验机上,对高强DP980钢进行了单道次压缩实验,研究了该钢在1323～1423 K和0. 05～10 s-1变形条件下的热变形行为,分析了变形温度和变形速率对流变应力曲线的影响,揭示了变形软化机制,分析了在热变形过程中微观组织的演变规律,分阶段建立了热压缩变形抗力本构模型。结果表明:流变应力对变形温度和应变速率都很敏感,随变形温度的增加和变形速率的减小而减小,低应变速率下呈动态再结晶型软化机制;应变速率ε· 0. 1 s-1时,呈动态回复型软化机制。同一变形温度下,低应变速率易于该钢中奥氏体再结晶的启动;同一变形速率下,变形温度越高,奥氏体再结晶现象越明显。分阶段所建立的本构模型预测值与实验值的相关系数达到0. 9978,平均相对误差绝对值为2. 67%,证明此模型具有较高精度。     

铌对共析轨钢动态再结晶的影响

利用热模拟试验机测出试验轨钢的真应力-真应变曲线。比较无铌轨钢和不同含铌量轨钢的动态再结晶行为和做出动态RTT曲线。试验结果表明:铌在共析轨钢中仍然强烈地抑制动态再结晶,热变形会促进NbC粒子的析出,这些析出相粒子对动态再结晶和奥氏体品粒均有明显的影响     

QP980和DP980高强钢板的抗延迟断裂性能

高强钢零件的延迟断裂现象是汽车使用安全性的严重威胁。针对QP980和DP980两种高强度汽车用钢板,基于单向拉伸实验和电化学充氢,分析了预变形对高强钢充氢后的伸长率及强度的损失规律,对比了DP980和QP980的抗延迟断裂性能。研究发现,预应变从0至7%变化时,QP980和DP980均发生严重的塑性损失,但在同一预应变下,QP980的各项塑性损失几乎均大于DP980,得出QP980的抗延迟断裂性能较DP980差。通过断口形貌分析,发现QP980相比DP980更易受到氢的侵入从而脆化,从而验证了实验结果的准确性和科学性。     

变形量对高强IF钢应力-应变曲线及显微组织的影响

采用Gleeble 3800热力模拟机测定了变形量为30%、50%、70%,变形速率为10 s-1,变形温度分别为950℃和850℃的高强无间隙原子(IF)钢的应力应变曲线.结果表明,当应变速率为10 s-1、变形量为50%时,应力应变曲线仅为动态回复型,不随温度的变化而改变类型;随着变形量的增加,流变应力在850℃时的增加幅度远小于950℃时的增加幅度,铁素体区的最大流变应力在850℃比单相奥氏体950℃的最小流变应力还要低.变形温度越高、变形量越大、铁素体晶粒越细小.当变形温度和变形速率一定时,随压下量的增加,变形抗力增加.当变形量为70%,变形温度在850℃时,从应力应变曲线和显微组织可以看出有静态再结晶发生;当变形量为70%,变形温度在950℃时,有动态再结晶发生.     

变形温度对高强IF钢应力-应变曲线及组织的影响

以高强IF钢为研究对象，在Gleeble3800热模拟机上，测定了在变形量为50％，变形速率为10s^-1时，变形温度分别为1000～700℃的应力-应变曲线。实验结果表明，在实验条件下，应力-应变曲线仅为动态回复型，不随温度的变化而改变类型；在铁素体区进行变形时，动态软化行为明显大于在奥氏体区变形，且在高温区域铁素体区变形的流变应力显著降低，同时随变形温度的升高，晶粒变的细小。     

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。     

高铝高强钢动态再结晶行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机对高铝高强钢在变形速率为0. 01～10 s-1、变形温度为925～1225℃的热变形条件下进行压缩试验,以真应力-应变曲线为基础数据研究其高温再结晶行为。通过对晶粒尺寸的统计来探究热变形条件对热变形后晶粒尺寸的影响。通过处理加工硬化率-应力曲线,标定数据中能揭示动态再结晶演变过程的3个特征点,即临界应变、峰值应变及最大软化速率应变。引入表征晶体动力学的双曲正弦模型,通过线性回归求解得到动态再结晶激活能Q,建立流变应力本构方程,并引入Z参数作为预测发生再结晶程度的依据。结果表明:高铝高强钢热加工过程是加工硬化和再结晶软化共同作用的。在发生再结晶条件范围内,Z值越小,发生动态再结晶的程度越大。     

316LN钢高温流动应力与动态再结晶模型

利用Gleeble热模拟压缩实验,研究316LN奥氏体不锈钢在温度950℃~1250℃、应变速率0.001s-1~1.0s-1下的高温变形特征,并测得相应的流动应力曲线。对实验数据进行计算拟合,建立加工硬化-动态回复和动态再结晶"两阶段"高温流动应力模型、动态再结晶百分数及晶粒尺寸模型。将所建模型写入有限元软件进行数值模拟,其结果与实验吻合,说明该模型准确可靠,可用于316LN热变形过程的数值模拟。     

316LN钢高温流动应力与动态再结晶模型

利用Gleeble热模拟压缩实验,研究316LN奥氏体不锈钢在温度950℃¹250℃、应变速率0.001s-11250℃、应变速率0.001s-1¹.0s-1下的高温变形特征,并测得相应的流动应力曲线。对实验数据进行计算拟合,建立加工硬化-动态回复和动态再结晶"两阶段"高温流动应力模型、动态再结晶百分数及晶粒尺寸模型。将所建模型写入有限元软件进行数值模拟,其结果与实验吻合,说明该模型准确可靠,可用于316LN热变形过程的数值模拟。     

DP980高强钢U形弯曲实验与数值模拟

为了评估DP980高强钢材料的成形与回弹特性,通过加载-卸载实验与单向拉伸-压缩循环加载实验,获得了考虑包申格效应的吉田-上森硬化模型参数,并对DP980高强钢的U形弯曲实验进行了研究。实验结果表明,DP980高强钢U形件在凹模圆角处易开裂,在成形过程中需减小压边力并增大凹模圆角。由于材料的回弹量与施加的压边力有关,可通过增大压边力来减小U形件的回弹,但压边力过大又可能导致开裂,因此,需合理选择压边力。同时,对U形件成形后的回弹进行仿真分析,仿真中分别采用等向硬化模型与吉田-上森硬化模型,通过将实验数据与模拟的回弹结果进行对比分析发现,采用吉田-上森硬化模型的仿真结果与实验结果吻合良好,证明了吉田-上森硬化模型模拟回弹的准确度较高,可以应用于回弹仿真中。     

退火温度对冷轧DP980钢力学性能的影响

利用连续退火模拟机对DP980试验钢进行了连续退火试验,并通过扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜等研究了不同退火温度下(775、800、825和850 ℃),试验钢显微组织的演变规律和力学性能的变化趋势。结果表明:试验钢的屈服强度随着退火温度的升高而不断增大(从705 MPa增大到850 MPa),抗拉强度和断后伸长率则随着退火温度的升高而不断减小(抗拉强度从1150 MPa减小到1030 MPa;伸长率从8.9%减小到5.3%),这与试验钢的显微组织构成和形态分布密切相关。此外,不同退火温度下,试验钢的加工硬化率曲线均呈现单调下降的趋势。     

淬硬GCr15钢在高温和高应变率下的动态再结晶动力学模型

为得到淬硬GCr15钢在高温和高应变率下的动态再结晶动力学模型,采用分离式霍普金森压杆,在20~800 ℃的温度范围和2000~8000 s-1的应变率范围内,对淬硬GCr15钢（55 HRC）进行动态压缩力学性能试验,得到应力应变曲线。对试验数据进行拟合,得到了淬硬GCr15钢的临界应力和峰值应变模型、动态再结晶激活能以及建立了动态再结晶晶粒尺寸模型。并对晶粒尺寸模型进行了试验验证,结果表明建立的晶粒尺寸模型较为精确。     

F35MnVN非调质钢动态再结晶模型

采用Gleeble-3800热模拟实验机,对F35MnVN非调质钢进行单道次压缩实验,获得不同变形条件下的流动应力-应变曲线。通过所获得的应力-应变曲线,间接计算出动态再结晶百分数离散的多个点,由Marquardt法确定模型系数,得出F35MnVN非调质钢动态再结晶百分数模型。通过金相实验,获得热模拟实验后试样的晶粒尺寸,通过线性回归得出晶粒尺寸模型,实验所得数据点线性相关性较好。该模型可用于材料热变形过程中的数值模拟,以改善热加工工艺参数。     

压下变形参数对超高强钢再结晶规律的影响

以一种超高强钢为研究对象,对其进行了热力学计算分析和热模拟压下实验,采用金相组织和扫描形貌分析等手段,研究了压下变形参数对超高强钢再结晶的影响规律。研究结果表明：变形速率越大,变形温度越低,实验钢动态再结晶越不容易发生;变形温度为950 ℃,变形速率为0.1 s-1时,真应变为0.1,奥氏体晶粒尺寸为6524 μm;真应变为05时,稳态连续再结晶形成的奥氏体沿着原来奥氏体向晶内长大,尺寸较为均匀,晶粒细化到4821 μm;真应变为08时,发生非连续再结晶,晶粒细化到3045 μm,呈现多边形等轴状。     

DP980双相钢CMT焊接接头组织及性能

基于冷金属过渡(CMT)焊接技术,对1.2 mm厚DP980双相钢进行焊接试验。研究3～6 m/min送丝速度和350～600 mm/min焊接速度工艺参数对焊接接头显微组织与力学性能的影响。结果表明,CMT搭接焊工艺可制备无明显缺陷、成形性良好的DP980双相钢焊件;焊接接头热影响区分为完全相变粗晶区、完全相变细晶区及不完全相变软化区3个部分,主要由马氏体、铁素体和少量贝氏体组成;随着送丝速度的增大,粗晶区晶粒尺寸由13.89 μm增大至25.17 μm;随焊接速度的增大,粗晶区晶粒尺寸由26.86 μm减小至16.11 μm;完全相变细晶区平均显微硬度可达400 HV,而软化区硬度则降低至260 HV;在3 m/min送丝速度和500 mm/min焊接速度条件下,焊件拉伸性能最佳,抗拉强度可达967 MPa;由于软化区铁素体富集,断口产生于软化区,断裂方式为韧性断裂。创新点： (1)针对汽车用钢薄板焊接的难点,提出具有低热输入焊接特点的CMT工艺。(2)研究送丝速度与焊接速度对DP980双相钢CMT焊接接头显微组织的演变规律和力学性能的影响,研究结果可为工厂实际生产提供理论依据与数据支持。     

980MPa级高强钢焊接接头HAZ冲击性能的分析

采用焊接热模拟方法,对NiCrMoV系980MPa级低碳贝氏体高强钢焊接接头HAZ单次及多次热循环进行了热模拟试验.在室温和-50℃下研究了该钢焊接接头HAZ不同区域的冲击性能.结果表明,在室温和-50℃粗晶区的冲击性能最好,细晶区的冲击性能最差,为焊接接头的薄弱环节;二次粗晶区循环改善其性能,二次细晶区循环降低其性能;粗晶区晶粒比较粗大主要为低碳板条贝氏体组织;断口上表现为大而深的韧窝的融合,且韧窝之间融合较紧密;细晶区晶粒细小主要为孪晶马氏体,断口上表现为小而浅韧窝之间的连接,存在少数较大的韧窝.