0.07C-0.85Mn-0.16S-0.05Bi钢的热变形行为

采用MMS-200热力模拟试验机,在变形温度950 ～1200℃以及变形速率0.01～10 s-1条件下对0.07C-0.85Mn-0.16S-0.05Bi钢进行一系列热压缩实验.结果 表明,实验钢的流变应力曲线呈现明显的动态再结晶特征,并且流变应力随变形温度的提升或者应变速率的下降而降低.根据不同变形条件下的峰值应力,由Arrhenius模型构建了峰值应力下的本构方程,计算实验钢热变形激活能Q并基于动态材料模型绘制真应变为0.1、0.3、0.5、0.7的热加工图.研究分析了实验钢在不同应变下的失稳区域和合理热加工区域,随着应变的增大,失稳区均出现在高速率变形区,且由低温高速率区向高温高速率区转变.最佳热加工参数为变形温度1020～1200℃、变形速率0.01～0.3 s-1.     

0.07C-0.85Mn-0.16S-0.05Bi钢的热变形行为

采用MMS-200热力模拟试验机,在变形温度950 ～1200℃以及变形速率0.01～10 s-1条件下对0.07C-0.85Mn-0.16S-0.05Bi钢进行一系列热压缩实验.结果 表明,实验钢的流变应力曲线呈现明显的动态再结晶特征,并且流变应力随变形温度的提升或者应变速率的下降而降低.根据不同变形条件下的峰值应力,由Arrhenius模型构建了峰值应力下的本构方程,计算实验钢热变形激活能Q并基于动态材料模型绘制真应变为0.1、0.3、0.5、0.7的热加工图.研究分析了实验钢在不同应变下的失稳区域和合理热加工区域,随着应变的增大,失稳区均出现在高速率变形区,且由低温高速率区向高温高速率区转变.最佳热加工参数为变形温度1020～1200℃、变形速率0.01～0.3 s-1.     

7085铝合金热变形行为特征

采用光学金相、热压缩实验和本构方程计算,研究了7085铝合金在不同热变形工艺下的热变形行为。实验结果表明,在热变形温度350～460℃和变形速率0.01～10 s^-1范围中,随着7085铝合金变形温度的提高和速率降低,合金的变形峰值应力随之降低,7085铝合金呈现出正应变速率敏感性;采用Arrhenius本构关系构建了7085铝合金热变形的本构模型,并建立了7085铝合金变形温度和速率范围内的热加工图,确定出7085铝合金热变形加工的合适工艺范围温度为420～460℃,应变速率0.01～0.3 s^-1。在此工艺条件下,合金变形稳定且易于金属流动。     

Fe-28Mn-10Al-1C-3Cu轻质钢的热变形行为及热加工图

在“双碳”战略目标背景下,通过降低汽车重量来实现减少汽车尾气排放量,有助于该目标的早日实现。为此,研究者们将研究重心聚焦于高强度低密度汽车用钢的研发中。虽然高强度Fe-Mn-Al-C奥氏体轻质钢具有优异的综合性能及显著的减重效果,且在汽车行业备受关注,发展前景非常明朗,但是该钢的屈服强度和抗氢脆断裂性能仍需要进一步提升。通过在Fe-Mn-Al-C奥氏体轻质钢中添加Cu元素可以改善上述问题。为研究含Cu奥氏体轻质钢的高温变形行为,采用Gleeble-3500热模拟试验机对锻态Fe-28Mn-10Al-1C-3Cu奥氏体轻质钢进行了单向热压缩试验,其中应变速率为0.01～10 s^-1,变形温度为850～1 100℃,应变量为0.6,通过试验得到了Fe-28Mn-10Al-1C-3Cu奥氏体轻质钢的流变行为。结果表明,在相同应变速率下,应力随变形温度的升高而降低;在相同变形温度下,应力随应变速率的增加而增加。根据所得真应力-应变曲线并结合Arrhenius模型和Zener-Hollomon模型,构建了Fe-28Mn-10Al-1C-3Cu奥氏体轻质钢的热变形本构方程。基...     

微合金化8630钢高温热压缩变形行为研究

在AISI8630钢基础上制备了一种微合金化8630钢。在变形温度为850～1200℃、应变速率为0.01～10 s^-1、压缩量为60%条件下,使用Gleeble-3500热模拟试验机进行单向热压缩试验。分析微合金化8630钢在不同条件下的应力应变曲线及组织变化,确立试验钢的热变形本构方程,并基于动态材料模型(DMM)模型建立热加工图。结果表明：在试验过程中,当材料变形程度一定时,流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小。通过修正拟合,材料热激活能为409.036 kJ/mol,预测理想变形条件温度为1 125～1 200℃,应变速率为0.01～0.1 s^-1。     

03Cr18NiMoN节镍双相不锈钢的热变形行为及热加工图

关键词：双相不锈钢; 流变曲线; 本构方程; 热加工图     

新型热作模具钢5CrNiMoVNb的热变形行为研究

为了研究热作模具钢5CrNiMoVNb的热变形行为,利用Gleeble3800热模拟试验机进行单道次热压缩实验,获得了应变速率为0.001～0.1 s^-1和变形温度1 030～1 230℃条件下的高温流变应力曲线。应用双曲正弦函数构建了与应变有关的材料本构模型并验证,并基于动态材料模型构建了三维功率耗散图和三维失稳图,将二者叠加得到典型应变下的热加工图。结果表明,所有变形条件下的高温流变应力曲线均呈现典型动态再结晶特征,并且由于奥氏体基体析出强化相含量、动态再结晶体积分数的影响,流变应力随变形温度的降低或应变速率的增大而增大。基于5CrNiMoVNb钢的本构模型计算的流变应力值与实验值的相关性系数为0.992 7,较高的相关性系数表明建立的高温流变应力模型能够比较准确地预测合金的流变应力。此外,根据不同条件下的三维功率耗散图和三维失稳图可知,随着应变的增大,功率耗散峰值区向中温、高应变速率区域扩散,热变形失稳仅容易出现在低应变、低变形温度和高应变速率区域。真应变为0.8时,最佳的加工工艺参数范围为：变形温度为1 080～1 200℃,应变速率为0.01～0.1 s...     

ODS-310合金的热变形行为及热加工图

采用Gleeble-1500D热模拟试验机研究机械合金化制备的ODS-310合金在变形温度为1 050~1 150℃、应变速率为0.001~1 s-1条件下的高温变形行为,测定其真应力-应变曲线,分析其流变应力与应变速率及变形温度三者之间的关系,并采用Zener-Hollomon参数法建立ODS-310合金的高温变形本构方程,基于动态材料模型,构造ODS-310合金的热加工图。结果表明:ODS-310合金的流变应力随变形温度降低或应变速率提高而增大;该合金热变形过程中的流变行为可用双曲线正弦模型来描述,在实验条件下的平均变形激活能为828.384 kJ/mol;真应变为0.4的热加工图表明,ODS-310合金在高温变形时存在2个加工失稳区,即变形温度为1 050~1 070℃、变形速率为0.01~1s-1的区域,和变形温度为1 130~1 150℃、变形速率为0.1~1 s-1的区域;ODS-310合金的最佳变形温度和应变速率分别为1 150℃和0.001 s-1。     

齿轮钢SAE8620H高温变形行为及热加工图

通过高温压缩试验研究齿轮钢SAE8620H在950~1100℃、应变速率0.01~10 s^-1条件下的高温变形行为.该合金钢的流动应力符合稳态流变特征,流变应力随变形温度升高以及应变速率降低而减小,其本构方程可以采用双曲正弦方程来描述.基于峰值应力、应变速率和温度相关数据推导出SAE8620H高温变形激活能Q=280359.9 J·mol^-1.根据变形量40%和60%下应力构建该齿轮钢的热加工图,通过热加工图中耗散值及流变失稳区确定其热变形工艺参数范围.SAE8620H钢在在变形程度较小时宜选取低的应变速率进行成形,而在变形程度大时则要选取低温低应变速率或者高温高应变速率.     

热变形对0.05C-0.13Nb钢组织和显微硬度的影响

用Thermeeomastor-Z热模拟试验机,研究了0.05C-0.13Nb钢单道次1 000℃、2 s-1形40%和双道次1 000℃、2 s-1变形40% 980℃ 5 s-1变形40%后冷却速度、变形量、原始奥氏体晶粒度和应变速率对组织和显微硬度(HV)的影响.结果表明,冷却速度增加,钢中粒状贝氏体逐渐增多,冷却速度达5℃/s时,贝氏体含量达93%,HV值显著增加;当冷却速度超过5℃/s时,贝氏体岛状组织形貌改变,HV值增加较小;随原始奥氏体晶粒尺寸减小和变形量增大,HV值减小,应变速率对HV值无显著影响.     

热变形参数对0.05C-0.13Nb钢相变组织影响

利用Thermecomastor-Z热模拟试验机,研究了含铌0.13%微合金低碳钢奥氏体未再结晶区(超过50%、发生再结晶)变形、并以0.1～50℃/s的冷却速度连续冷却过程的相变。研究了热变形参数对相变组织的影响。结果表明,在未再结晶区变形,在连续冷却条件下,冷却速度≥5℃/s时,90%以上组织为粒状贝氏体;在相同变形温度情况下,随着变形量的增加,先共析铁素体的量增加,贝氏体的量随之减少。     

Hot Deformation Behavior of V-Microalloyed Steel

Through the expansion curve of continuous cooling transformation at different cooling rates measured by THERMECMASTOR-Z thermal simulator for U75V rail steel,the continuous cooling transformation curve was obtained.The influence on steel microstructure and hardness at different cooling rates was studied.The softening behavior of isothermal deforming in austenite area of 850-1000 ℃ in the interval of passes was also studied by double-pass compression test.The results show that the product of austenite transformation is pearlite when the cooling rate is lower than 10 ℃.When the cooling rate was in the range of 10-50 ℃·s-1,only martensite was received.The hardness of the test steel increases with increasing the cooling rate.Under the condition of deformation of 30% and deformation rate of 3 s-1,the relaxation time for complete recrystallization was shorter than 100 s when deformation temperature was higher than 1000 ℃.When deformation temperature was lower than 880 ℃,complete recrystallization of steel was difficult to achieve even if the relaxation time is extended.     

ER70S-6热变形奥氏体连续冷却转变行为

采用Gleeble-1500热模拟机测定了ER70S-6合金焊线用钢在不同冷速下连续冷却转变的膨胀曲线,结合组织观察,获得了该钢的过冷奥氏体连续冷却转变动态CCT曲线;研究了其连续冷却转变产物的组织形态。试验结果表明,ER70S-6在0.1~20℃/s的冷却速度范围内组织主要由铁素体+珠光体、铁素体+珠光体+贝氏体、铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体组成。     

Fe-28Mn-10Al-0.8C的热压缩行为及微观组织结构转变

通过Gleeble-3500热模拟机研究了铸态Fe-28Mn-10Al-0.8C低密度高强钢在850～1050℃温度范围和0.01～10 s^-1应变速率范围内的热压缩行为和组织转变。实验结果表明,Fe-28Mn-10Al-0.8C钢的动态回复(DRV)和动态再结晶(DRX)行为与变形温度、应变和应变速率直接相关。基于双曲正弦函数和线性拟合,实验钢的可用活化能(Q)为454.64 kJ/mol。给出了实验钢在热压缩变形过程中的组织演变和动态再结晶过程：变形温度的升高或应变速率的降低,可促进奥氏体的动态再结晶和晶粒长大;随着应变速率的增加,会得到更细小的奥氏体动态再结晶晶粒。     

Q235钢的热变形特性

通过热模拟压缩试验,研究了Q235钢热变形时的动态再结晶行为,确定了其热变形激活能,建立了峰值应力、峰值应变、晶粒尺寸与Zener-Hollomon参数之间的关系模型.结果表明:Q235钢的动态再结晶主要发生在形变温度≥900℃、应变速率≤5 s-1(即lnZ≤37.77)的条件下.     

Hot Deformation Behavior of GCr15 Steel

 Hot deformation behavior of GCr15 (ASTM 52100) steel was investigated using single-hit compression tests on Gleeble-1500 simulator at the temperature range of 850-1100 ℃ and strain rate range of 0. 1-10 s-1. The flow stress constitutive equation of GCr15 steel during hot deformation was determined by stress-strain curves analysis on the basis of the hyperbolic sine equation. And the models of dynamic recrystallization fraction and dynamic recrystallization grain size of GCr15 steel were established by the measured curves and microstructure observation in different experimental conditions. The mean activation energy and the time exponent of dynamic recrystallization kinetics equation in the range of experimental conditions were determined to be 356. 2 kJ/mol and 2. 12, respectively. Meanwhile, the flow stress model was also established by the method of allocating flow stress curve with three main stress values, the saturation stress, the steady state stress and the stress when strain is 0. 1. The flow stress curves predicted by the developed models under different deformation conditions are in good agreements with the measured ones.     

0.25C-1.1Cr-0.7Mn-0.25Mo-0.05V高速动车车轴用钢的热塑性、组织和力学性能

0.25C-1.1Cr-0.7Mn-0.25Mo-0.05V钢经60 t EBT电弧炉-LF-VD-8.4 t铸锭流程冶炼。热模拟试样取自250 m/m×250 mm轧坯。通过Gleeble-3800热模拟试验机测试了温度(室温~1 200℃)对钢力学性能的影响,并得出0.1~35℃/s冷却速度下该钢的连续冷却转变曲线。并通过箱式电阻丝炉和盐浴炉测试了200 mm×200 mm坯经920℃正火,880~900℃油淬,630~680℃回火的力学性能。结果表明,该钢在900~1 200℃具有良好的热加工性能;当冷却速度大于15℃/s时可获得贝氏体+马氏体组织;采用920℃正火,880℃油淬,650~680℃回火后,该钢屈服强度R_(p0.2)为525~570 MPa,抗拉强度R_m为710~745 MPa,伸长率A为22%~23%,纵向冲击功(U-5mm)68~82 J,横向冲击功(U-5 mm)65~76 J,均符合标准要求。