40Cr钢热变形行为及热加工图

为研究40Cr钢的热变形行为和热加工性能,在Gleeble1500型热模拟试验机上对40Cr钢进行了不同参数下的等温热压缩试验,建立了包含再结晶特征的40Cr钢高温流变应力模型,并绘制了其热加工图。结果表明,所建立的流动应力模型能够很好地预测40Cr钢不同热变形条件下的应力-应变曲线。观察了不同变形条件下热压缩试样的微观组织,发现失稳区域为不完全动态再结晶的“项链”组织,非失稳区域中耗散值较小区域和较大区域分别为平均晶粒尺寸为128.2和20.4μm的动态再结晶组织,验证了热加工图的可靠性。结合微观组织观察和热加工图分析,可以确定40Cr钢的最佳热加工区域为温度1050～1150℃、应变速率1～10 s^-1。     

基于动态材料模型的Cr8钢的热加工图

采用Gleeble-1500D热模拟试验机对Cr8钢进行了高温压缩试验,研究了Cr8钢在变形温度为900～1200℃、应变速率为0. 005～5 s~(-1)条件下的热变形行为。基于试验得到Cr8钢的真应力-真应变曲线,采用动态材料模型和Ziegler失稳判据建立了Cr8钢的热加工图。结果表明:当应变速率小于1 s~(-1)时,该合金的热变形流变曲线呈现出典型的动态回复型特征;材料的失稳区主要发生在高应变速率的区域,并且随着应变的增加,功率耗散因子增加。根据已建立的热加工图,得到了Cr8钢的最佳加工工艺参数为变形温度1125～1190℃、应变速率0. 005～0. 01 s~(-1)。分析加工图中非失稳区的金相照片,该材料的显微组织发生了动态再结晶,获得的组织晶粒细小且分布均匀;分析加工图中失稳区的金相照片,该材料的显微组织中出现了很多剪切带,验证了该热加工图的正确性。     

Fe-Mn-Al-Ni-C低密度钢铸锭的再结晶特征与热加工图

在变形温度为925～1150℃和应变速率为0.01～10 s^-1的条件下,采用THERMECMASTOR 100 kN热模拟试验机研究了Fe-15Mn-15Al-5Ni-1C低密度钢铸锭的热变形行为,分析了其动态再结晶(DRX)特征,并绘制了其在不同应变量下的热加工图。结果表明：该铸锭变形后的组织主要由高温铁素体(δ-F)、奥氏体(A)、α-铁素体(α-F)和κ-碳化物组成。δ-F和κ-碳化物的存在使得铸锭的热加工性能变差,只有在变形温度升高到1125℃或者应变速率下降到0.02 s^-1时,铸锭才能获得再结晶组织,实现软化。Fe-15Mn-15Al-5Ni-1C低密度钢存在两个适宜的热加工区域,区域1:变形温度为1125～1150℃,应变速率为0.01～0.5 s^-1;区域2:变形温度为925～1080℃,应变速率为0.01～0.02 s^-1。     

基于热加工图的20CrMnTiH钢热成形性能及斜齿轮热成形模拟

针对齿轮材料20Cr Mn Ti H钢的热加工工艺优化的需求,建立了其基于动态材料模型(DMM)的不同应变下的热加工图,揭示了应变对其加工性能的影响规律,得到了成形过程中的安全区和失稳区,并获得了该材料最佳热加工工艺窗口。结合有限元组织模拟和微观组织观察分析,验证了热加工图的可靠性和其热变形组织模拟的准确性。基于DEFORM-3D建立了斜齿轮变形-传热-微观组织演化耦合的有限元模型,结合热加工图所获得的优化变形温度和变形速率区间,模拟分析了斜齿轮热精密成形微观变形规律。     

30Cr2Ni4MoV钢动态再结晶及微观组织演变研究

利用Gleeble-1500D热模拟试验机在温度为900～ 1250℃、应变速率为0.01～1 s-1、最大应变量为0.69的实验条件下对大型低压转子用钢30Cr2Ni4MoV进行热压缩变形实验,研究了发生动态再结晶的临界条件和在此过程中的显微组织变化.同时,通过对实验数据进行拟合,得到30Cr2Ni4MoV钢的热激活能、热变形方程以及动态再晶晶粒尺寸模型,并计算出Zener-Hollomon参数,然后对试样的混晶度进行统计分析.结果表明,当变形温度越高、变形速率越小时,越易发生动态再结晶,同时在能够发生动态再结晶的条件下,变形量越大,动态再结晶发生越充分.当动态再结晶进行到10％左右时,混晶程度达到最大,随后开始下降到43％时达到最小,之后随着再结晶的进行变化不大.     

34CrNiMo6钢的热变形行为及热加工图研究

基于Gleeble-3500热模拟压缩实验,对热变形行为及热加工图进行分析.结果 表明:34CrNiMo6钢的热变形激活能为365.653kJ/mol;在变形温度1030～1120℃、应变速率0.005～0.03s-1及变形温度1050～1090℃、应变速率0.1～0.5s-1区域内发生的动态再结晶较为充分,是最佳的加...     

20Cr2Ni4A钢和17Cr2Ni2MoVNb钢渗碳层的组织与性能

研究了相同热处理工艺下20Cr2Ni4A和17Cr2Ni2MoVNb钢渗碳层的组织和性能特点。结果表明,17Cr2Ni2MoVNb钢的原材料和热处理后的晶粒比20Cr2Ni4A钢的均匀细小,经淬火+低温回火后,20Cr2Ni4A钢心部晶粒度等级为7级,17Cr2Ni2MoVNb钢心部晶粒度等级为8级。渗碳层晶粒呈梯度变化,最外层最粗但仍与心部晶粒尺寸相当;这得益于V、Nb等微量元素形成的碳化物对晶界的钉扎作用,同时因为含有更多的碳化物颗粒使得17Cr2Ni2MoVNb钢的显微硬度略高于20Cr2Ni4A钢。17Cr2Ni2MoVNb钢的渗层比20Cr2Ni4A钢的具有更高的硬度和更多的碳化物使其耐磨性更优。     

34CrNiMo6钢的高温流变行为及热加工图

研究了34CrNiMo6钢的高温流变特性,并获得了其最佳热加工工艺窗口。首先,使用Gleeble-3500热模拟实验机对34CrNiMo6钢在变形温度为1173～1473 K、应变速率为0.001～1 s^-1条件下进行等温热压缩实验,得到了不同应变速率和变形温度下的真实应力-真实应变曲线,并用Arrhenius模型对材料本构关系进行多元非线性回归,结果表明其回归精度较高。其次,使用流变数据构建了34CrNiMo6钢的热加工图并进行分析,考虑到所有应变情况,34CrNiMo6钢热加工工艺窗口应避开变形温度低于1300 K、应变速率高于0.05 s^-1和变形温度高于1400 K、应变速率高于0.14 s^-1的区域。最后,金相分析表明：34CrNiMo6钢在应变速率敏感系数、能量耗散率及失稳判据较小的区域具有晶粒不均匀、晶界不规则的特点,这是由于此时动态再结晶不完全;而在应变速率敏感系数、能量耗散率及失稳判据较大的区域发生完全动态回复和动态再结晶,组织比较均匀。     

17Cr2Ni2MoVNb和20Cr2Ni4A钢齿轮渗碳质量与弯曲疲劳寿命的试验研究

通过金相检测和显微硬度测试等手段,对17Cr2Ni2MoVNb钢齿轮和20Cr2Ni4A钢齿轮的渗层、心部组织、晶粒度及渗层深度等渗碳处理质量进行分析,并采用PLG-300C拉压疲劳试验机对上述两种材料齿轮进行弯曲疲劳寿命测试。结果表明,齿轮加载齿根处有效渗层深度和显微硬度是齿轮弯曲疲劳寿命的主要影响因素,相同载荷条件下加载齿根处有效渗层深度减小,轮齿弯曲疲劳寿命明显缩短;加载齿根显微硬度增大,轮齿弯曲疲劳寿命提高。渗层表面出现浅层脱碳层时(齿根脱碳层≤0.2 mm),虽然会降低轮齿的弯曲疲劳寿命,但相比加载齿根处的渗层深度和表面硬度,脱碳层的影响并不明显。     

20Cr2Ni4A齿轮钢高温渗碳工艺研究

对20Cr2Ni4A齿轮钢的高温渗碳工艺进行了研究,并对其显微组织、硬度梯度、晶粒度等指标进行了测试。结果表明,20Cr2Ni4A齿轮钢在高温渗碳后油淬及高温回火后的显微组织为回火马氏体加少量残留奥氏体,并在渗层表面弥散分布有碳化物颗粒,渗层表面硬度达58~62 HRC。高温渗碳后奥氏体晶粒度可达到8级,显著提高了渗碳效率。     

2A12铝合金的热压缩行为及热加工图

采用Gleeble-1500热模拟试验机对2A12铝合金进行了单向热压缩变形试验,研究了其在变形温度为320～480 ℃,应变速率为0.0003～1 s-1条件下的热变形行为,建立了基于动态材料模型的功率耗散效率因子η图,并对热加工图进行了组织验证。结果表明：合金的流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低,在高温区变形机制为动态回复,在低温区变形机制为动态再结晶,主要与合金变形过程中的析出相有关;随着应变量的增大,峰区的η值逐渐升高;当真应变为1.2时,在变形温度为440 ℃,应变速率为0.1 s-1时,η达到峰值且为48%,合金发生了动态再结晶,晶粒细化且无内裂纹。该结果为2A12铝合金实际热加工工艺的优化提供了理论依据。     

17Cr2Ni2MoVNb齿轮钢中NbC析出相对晶粒长大的影响

通过析出相粗化模型、Zener晶粒长大模型和试验验证,分析NbC析出相对17Cr2Ni2MoVNb钢在高温下晶粒尺寸的钉扎影响。模型与试验结果表明,NbC的粗化与回溶会降低对晶粒长大的钉扎作用。当等温温度低于1000℃时,NbC析出相对奥氏体晶粒的长大可以起到有效抑制,随着等温温度的升高,NbC析出相对奥氏体长大的抑制作用越来越弱。     

Cr12合金高温压缩变形行为及热加工图

在TMTS热模拟试验机上对中压转子材料Cr12合金钢进行了实验,研究了Cr12合金钢在温度900～1150℃,变形速度为0.001～10 s-1的变形条件下的热变形行为.结果表明,该合金为热敏感型和应变速率敏感型材料.Cr12合金的热加工图表明,该材料存在两个流变失稳区,在实际生产过程中,变形温度在1000℃以上时,应...     

30Cr2Ni4MoV钢的动态软化机制分析

利用小试样研究分析了30Cr2Ni4MoV材料动态软化机制在高温塑性成型中所起的作用,结果表明,在g,相似文献   

Hot forging of Mg-4Al-2Ba-2Ca (ABaX422) alloy and validation of processing map

A cup-shaped component of Mg-4Al-2Ba-2Ca (ABaX422) alloy was forged in the temperature range of 300–500 °C and at speeds in the range of 0.01–10 mm/s with a view to validate the processing map and study the microstructural development. The process was simulated through finite-element method to estimate the local and average strain rate ranges in the forging envelope. The processing map exhibited two domains in the following ranges: (1) 300–390 °C and 0.0003–0.001 s^?1, and (2) 400–500 °C and 0.0003–0.3 s^?1 and both represented dynamic recrystallization (DRX). The map revealed a wide flow instability regime at higher strain rates and temperatures lower than 400 °C, in which flow localization occurred. Forgings produced under conditions of the above two domains were sound and symmetrical, and had finer grain sizes when being forged in the first domain. However, when being forged in the flow instability regimes, the alloy fractured before the final shape was reached. The experimental load–stroke curves for the conditions within the domains correlated well with the simulated ones, whereas the curves obtained in the instability regime were uneven.