20CrMnTiH钢热压缩流变形行为及微观组织的研究

利用Gleeble-3500热模拟机在850~1000℃,应变速率为0.01、0.1、1 s-1时对20CrMnTiH钢进行压缩试验,再对压缩后的试样进行金相分析,研究了20CrMnTiH钢的热压缩流变行为和微观组织演变规律。通过分析试验数据,得到了20CrMnTiH钢在该形变条件下的真应力-真应变曲线,分析了该材料的流动变形行为;基于蠕变方程建立了峰值(稳态)应力的数学模型;结合实验数据及金相图片分析了微观组织的演变规律,为20CrMnTiH钢的数值模拟和工程实际中热力学工艺参数的选择提供了依据。     

7085铝合金的热变形组织演变及动态再结晶模型

通过等温压缩实验,系统研究热变形参数(变形温度、应变速率及应变量)对7085铝合金热变形组织演变的影响。结果表明:升高变形温度以及降低应变速率,均有利于7085铝合金的动态再结晶发生,导致变形后的7085铝合金位错密度降低,再结晶晶粒尺寸增大;随着应变量的增加,变形后的合金位错密度降低,动态再结晶体积分数增大。采用线性回归方法建立包括峰值应变方程、临界应变方程、动态再结晶动力学方程以及动态再结晶晶粒尺寸方程的7085铝合金动态再结晶模型。     

20CrMnTiH钢的温变形行为及其数学建模

利用热模拟试验研究了20CrMnTiH钢在1023～1173 K,变形速率为0.01～1 s-1条件下的温变形行为,并对其变化规律进行分析.以流动应力为目标函数,研究了主要工艺参数对目标函数的影响.基于统计分析建立了适用于20CrMnTiH钢温锻成形的流动应力数学模型,为该材料产品温成形工艺的合理制定和数值模拟提供依据.     

30CrSiMoVA钢热压缩流变行为与微观组织的研究

以Gleeble-1500热物理模拟实验研究为基础,探讨了30CrSiMoVA钢热压缩变形过程中不同变形速率和变形温度对流变应力的影响规律。通过对实验数据进行线性回归分析,确定了30CrSiMoVA钢的应变硬化指数以及形变激活能,拟合出30CrSiMoVA钢高温条件下的流变应力本构方程。此外,采用金相法研究了不同热变形条件对微观组织的影响规律。结果表明,在1050℃、10 s-1热变形条件下,晶粒细化最明显。     

不锈钢等温等速压缩微观组织演变仿真及实验

为了避免常见微观组织模拟方法的缺陷,提出了使用更高维度场变量的零值等高线来模拟晶界演化的策略,构建了动态再结晶模型,并对其微观组织演变过程进行了模拟.将水平集函数的场变量计算和有限元模拟相结合对304不锈钢的动态再结晶过程进行了模拟,并通过金相实验进行了验证.结果表明,模拟结果与实验结果较为吻合,水平集方法的模拟精度较...     

Al-Zn-Mg-Cu合金热压缩流变应力行为及组织演变

采用Gleeble-1500D热力模拟试验机进行了Al-Zn-Mg-Cu合金的等温压缩实验,变形温度为250～450℃,应变速率为0.001～0.1 s-1,变形量为10%～50%,获得了热压缩变形的真应力-真应变曲线.应力-应变曲线基本呈现回复型曲线特征,计算得出其应力指数为4.60,热变形激活能为186.70 kJ·mol-1;综合分析了变形温度、应变速率和变形量对组织演变的影响规律,确定了Al-Zn-Mg-Cu合金的锻造工艺参数为:锻造温度区间420350℃,应变速率0.01～0.1 s-1,变形量>30%.     

铸态镁合金AZ91D热压缩微观组织演变本构模型

在变形温度280~400℃、应变速率0.001~1 s~(-1)、最大变形量50%的条件下,采用等温压缩实验研究了铸态镁合金AZ91D塑性变形和微观组织演变行为。结果表明:AZ91D热压缩变形中发生了不同程度的动态再结晶,提高变形温度和降低变形速率有利于促进动态再结晶晶粒的形核和长大,动态再结晶体积分数随真应变增大呈现慢-快-慢的增长规律。在对实验数据回归分析的基础上,建立了AZ91D动态再结晶临界条件、动力学方程和晶粒尺寸预测模型,并通过定量金相实验结果验证了该模型的合理性。     

易拉罐用铝材热变形过程中的微观组织与动态软化

采用热模拟试验技术和TEM分析,探讨了经高效熔体处理的易拉罐用铝材在不同变形条件下的微观组织特征和动态软化行为.结果表明,应变速率为0.1 s-1时,若变形温度较低,则发生了动态回复;若变形温度高于723 K,产生明显的动态再结晶;变形温度为673 K时,在低应变速率条件下,产生动态再结晶;应变速率高于0.1 s-1,软化过程具有动态回复和动态再结晶的混合特征;当应变速率高于5.0 s-1时,产生几何动态再结晶.     

20MnMoNi55钢的后动态再结晶模型

后动态再结晶是亚动态再结晶与动态再结晶晶粒长大两种机制的综合 ,本文采用热模拟与定量金相分析法研究了 2 0 Mn Mo Ni5 5钢的后动态再结晶 ,发现 :动态再结晶百分比对亚动态再结晶过程没有明显的影响。采用多元非线性回归法得到了后动态再结晶模型 ,并用高温锻造实验验证了该模型     

300M钢的热变形行为及其变形组织演变研究

基于热压缩实验,对300M钢在应变速率为10s-1下的热变形行为及其变形组织演变进行了研究。结果表明:在试样高度压下量为50%,变形温度为700～750℃时,300M钢的应力-应变曲线呈流变失稳型,且变形组织出现绝热剪切;当变形温度为800～1000℃时,300M钢的应力-应变曲线呈双峰不连续动态再结晶型,且热变形过程出现了两轮动态再结晶;当变形温度为1050～1180℃时,300M钢的应力-应变曲线呈单峰不连续动态再结晶型,且热变形过程只发生了一轮动态再结晶。     

Continuous dynamic recrystallization and discontinuous dynamic recrystallization in 99.99% polycrystalline aluminum during hot compression

The dynamic restoration behavior of 99.99% polycrystalline aluminum was investigated. The deformation was carried out by compression test at 533 - 773 K and initial strain rate of 0. 002 - 2 s^-1 to a true strain of 1.0 followed by water quench. Polarized optical microscopy and transmission electron microscopy were applied to observe the deformation microstructure. It‘s found that discontinuous dynamic recrystallization, which is commonly observed in lower stacking fault energy metals or ultra-high purity aluminum(≥99.999%), occurs when Zenner-Hollomon parameter(Z parameter) is low, but the true stress strain curve doesn‘t accompany stress oscillation.Continuous dynamic recrystallization occurs when Z parameter is intermediate, and only dynamic recovery takes place if Z parameter is high.     

Nucleation mechanisms of dynamic recrystallization for G3 alloy during hot compression

Dynamic recrystallization(DRX) mechanisms of a nickel-based corrosion-resistant alloy, G3, were investigated by hot compression tests with temperatures from 1050 to 1200 ℃ and strain rates from 0.1 to 5.0 s~(-1).Deformation microstructure was observed at the strain from 0.05 to 0.75 by electron backscatter diffraction(EBSD) and transmission electron microscope(TEM).Work hardening rate curves were calculated to analyze the effect of deformation parameters on the nucleation process.Results indicate that strain-induced grain boundary migration is the principal mechanism of DRX. Large annealing twins promote nucleation by accumulating dislocations and fragmenting into cell blocks. Continuous dynamic recrystallization is also detected to be an effective supplement mechanism, especially at low temperature and high strain rate.     

Kinetics and critical conditions for initiation of dynamic recrystallization during hot compression deformation of AISI 321 austenitic stainless steel

Dynamic recrystallization behavior of AISI 321 austenitic stainless steel were studied using hot compression tests over the range of temperatures from 900 °C to 1200 °C and strain rates from 0.001 s^-1 to 1 s^-1. The critical strain and stress for initiation of dynamic recrystallization were determined by plotting strain hardening rate vs. stress curves and a constitutive equation describing the flow stress at strains lower than peak strain. Also, the strain at maximum flow softening was obtained and the effect of deformation conditions (Z parameter) on the critical strain and stress were analyzed. Finally, the volume fraction of dynamic recrystallization was calculated at different deformation conditions using these critical values. Results showed that the model used for predicting the kinetics of dynamic recrystallization has a great consistency with the data, in the form of θ-ε curves, directly acquired from experimental flow curves.     

Cr20Ni80电热合金高温压缩过程中的组织演变

为了研究电热合金Cr20Ni80在热变形过程中的组织演变规律,在Gleeble-1500D热模拟试验机上对该合金进行了高温压缩试验,并绘制了变形温度为900~1220℃、应变速率为0.001~10 s-1条件下合金的真应力-真应变曲线,同时对热变形后的金相组织进行了分析。结果表明:在相同的温度下,流变应力与变形速率正相关;在相同的速率下,流变应力与变形温度反相关;Cr20Ni80合金在高温变形过程中,与应变速率相比其组织演变过程对温度更为敏感。在较高的温度下及低应变速率下,原子有充足的时间和足够的能量进行扩散,利于组织的演变,且能够改善合金内部因锻造而产生的流线分布。     

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。     

GH4169合金楔横轧微观组织演变及动态再结晶机制

采用金相显微镜和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了楔横轧制备的GH4169合金轧件的微观组织演变和动态再结晶机制;利用数值分析方法获得了楔横轧过程中等效应变、应变速率和温度的相互关系和变化规律,并探讨对楔横轧GH4169合金动态再结晶的影响。结果表明,楔横轧的变形特点是导致GH4169合金组织均匀和动态再结晶机制不同的主要原因,较大的断面收缩率有利于组织均匀化;轧件表面以非连续动态再结晶机制为主,而心部以连续动态再结晶机制为主。     

奥氏体化过程中热冲压钢Al-Si镀层的组织演化

利用差示扫描量热仪、场发射电子探针和激光共聚焦显微镜研究了22MnB5热冲压钢奥氏体化过程中Al-Si镀层的组织演化。镀层板升温过程中,Al-Si镀层在570 ℃左右熔化;由于温度较低,Al、Fe、Si原子的扩散受到Fe₂SiAl₇阻挡。当温度升到610 ℃左右时,扩散到镀层的Al原子增多,使得Fe₂Al₅进一步生长;Si原子向基体和镀层外表面扩散,由于Fe₂Al₅溶解Si原子能力弱,因此在Fe₂Al₅晶界处形成一层沉淀物FeSiAl₂,其余的Si原子就扩散在镀层表面形成Fe₂SiAl₇。750 ℃时,Al原子扩散到基体中形成了Fe₃Al;镀层中的Fe原子增加使Fe₂Al₅和FeAl₂不断生长;由于Fe₂Al₅和FeAl₂相中Si原子的溶解度低,因此会在晶界处形成Fe₃SiAl₅沉淀物;与Fe₂Al₅、Fe₃SiAl₅、Fe₃Al相比,FeAl₂相的生长速度更快,所占Al-Si镀层整体体积最大,这是因为FeAl₂正交晶格中沿c轴的高空位率(30%)导致了FeAl₂相的生长动力学更强。     

Application of dynamic recrystallization model for the prediction of microstructure during hot working

During hot working operation, the work-piece deforms to the shape of the die geometry at the imposed deformation rates and temperatures. Deformation processing maps, obtained based on the concepts of Dynamic Materials Modeling, can be used to identify optimum deformation conditions. Dynamic Recrystallization (DRX) is shown to be the operating softening mechanism at these optimum deformation conditions, and results in predictable microstructures. The model proposed for explaining the microstructural evolution during DRX is extended to predict the resulting microstructure based on the information about the deformation loads and work-piece temperatures. The model predictions are validated on Al and Cu. This model can be applied for on-line process control, provided the metal forming equipment is appropriately instrumented.     

钒对20MnSi钢的热变形再结晶的影响

利用在Gleeble-1500热模拟实验机上进行的单道次压缩实验来研究20MnSi和20MnSiV钢的动态再结晶;双道次压缩实验来研究二者的静态再结晶,并进行对比分析,得到微合金元素钒对20MnSi钢热变形再结晶行为的影响。