SWRH82B钢热变形奥氏体动态再结晶规律及模型研究

通过在Gleeble-1500热,力模拟实验机上的热压缩实验,对SWRH82B钢奥氏体动态再结晶规律进行实验研究,分析了变形条件对其动态再结晶行为的影响.结果表明,变形的温度、变形速率均对SWRH82B钢的动态再结晶有影响.获得了实验钢的动态再结晶激活能及动态再结晶数学模型.     

316LN热变形行为及动态再结晶晶粒的演变规律

采用热压缩试验研究了316LN不锈钢在温度1250℃-900℃,应变速率0．005s^-1～0．5s^-1,变形程度50％条件下的变形行为和组织演变;分析了变形参数对应力-应变曲线的影响规律,计算获得了该钢热变形应力指数和激活能;并通过动态再结晶晶粒演变规律的研究,建立了该钢热变形动态再结晶图,以及动态再结晶晶粒演变规律模型。研究结果可为316LN不锈钢锻造过程晶粒细匀化的控制提供科学的依据。     

304L钢热变形过程的力学行为及再结晶组织演变的研究

将304L钢在Gleebl-1500热模拟机上进行压缩试验,热变形温度分别为950℃,1000,1 050,1 100,1 150℃;变形速率为0.005,0.05s-1。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察试样微观组织和位错组态。研究表明,304L不锈钢高温应力-应变曲线表现为典型的动态再结晶特征;随着变形温度的升高及应变速率的减小,动态再结晶百分数增大。动态再结晶优先在原始奥氏体晶界上形成。304L不锈钢变形后的位错形态和位错密度与变形温度、应变速率以及应变量有关,是加工硬化和再结晶综合作用的结果。     

奥氏体不锈钢在高温变形过程中的动态再结晶

本文利用热扭转试验方法研究了奥氏体不锈钢的高温变形行为,采用迭加方法,导出了动态再结晶临界应变与峰值应变的关系,并得到了实验的验证.     

变形温度对动态再结晶行为的影响

用改进的元胞自动机(cellular automata,CA)模型及其参数辨识方法研究变形温度对动态再结晶(dynamic recrystallization,DRX)行为的影响.模型中,以位错密度内变量描述加工硬化、动态回复以及动态再结晶形核和长大等一系列微观组织的演化过程,变形温度通过改变位错密度的累积速率影响DRX形核与长大,形核率与晶粒长大速度都是位错密度的函数,反映了变形储能对DRX行为尤其是形核行为的影响.模拟结果与实验结果吻合良好,表明在不同的变形温度下,改进的CA模型及其参数辨识方法是有效的.     

Y参数在制做50 CrV钢热变形奥氏体静态再结晶图上的应用

本文研究了热变形参数对50CrV 钢静态再结晶行为的影响,引用了 Y 参数(Yao Parameter)使热变形奥氏体静态再结晶图大为简化.本实验再一次指出:Y 参数不仅在18Ni 马氏体时效钢中具有实用性,而在50CrV 钢中验证了 Y 参数也同样具有实用性.     

一种低碳微合金管线钢的热变形行为

采用MMS-200热力模拟实验机进行高温压缩试验,研究一种低碳微合金管线钢在应变速率为0.1,1.0和5.0s-1,变形温度为800～1150℃条件下的热变形行为及流变应力特征,利用透射电镜和光学显微镜观察高温压缩变形后的组织,采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数来描述实验钢的热变形流变应力行为。研究结果表明:流变应力随着变形温度的升高而降低,随着变形速率的提高而增大;实验钢在高温压缩过程中存在动态回复和动态再结晶2种软化机制,在较高变形温度和较低应变速率条件下,才发生动态再结晶;在获得的流变应力解析式中,结构因子A、应力水平参数α和应力指数n分别为2.6×1018s-1,0.012MPa-1和5.73,热变形激活能为518.73kJ/mol。     

40Cr钢奥氏体动态再结晶及晶粒细化

在Gleeble-1500热模拟机上以40Cr钢为对象,研究了热变形奥氏体动态再结晶行为以及动态再结晶晶粒尺寸与变形参数间的变化规律.通过控制形变温度、变形量及应变速率等工艺参数,40Cr钢高温形变动态再结晶可使晶粒细化到9 μm左右.奥氏体动态再结晶晶粒尺寸取决于Zener-Hollomon(Z)参数,提高应变速率及降低形变温度都有利于Z参数增大,流变应力峰值较高,奥氏体动态再结晶晶粒减小.在传统的动态再结晶晶粒尺寸公式中引入应变量,得出40Cr钢的动态结晶晶粒尺寸计算公式.     

金属热变形时动态组织变化的模拟

在考虑变形历史对组织变化以及组织变化对变形影响的基础上，建立了金属变形组织变化模拟模块，模拟结果和实验相符合。     

形变条件对热变形过冷奥氏体相变的影响

热变形造成的奥氏体组织结构的变化将影响到热变形奥氏体在随后冷却过程中的相变．依据热模拟试验结果，研究了变形温度、变形速率、变形量和变形后高温停留影响相变过程的微观物理本质，认为变形促进热变形奥氏体的相变，提出变形温度、变形速率和变形后高温停留时间对热变形奥氏体转变过程没有直接联系，但可以通过对再结晶过程的控制影响相变过程．再结晶虽然可能细化了晶粒，但大量消耗了热变形奥氏体中的晶体缺陷，其结果是迟滞了相变过程．     

Nb-Ti钢高温变形时动态再结晶行为及模型探讨

在热模拟实验上机实验的基础上，对Nb-Ti微合金钢高温变形时动态再结晶行为进行探讨，对该钢种动态再结晶数学模型进行研究。     

AM80-0.2Sr-1.5Ca镁合金高温压缩过程动态再结晶模拟

在Gleeble-1500热压缩实验机上对AM80-0.2St-1.5Ca锾合金进行高温压缩实验,得到了该合金在温度为300～450℃、应变速率为0.01～1 s-1条件下的流变应力曲线.结合改进的LaasraouiJonas(L-J)位错密度模型和Kock- Mecking(K- M)位错密度模型,获得AM80-0....     

高温变形时Al67Mn8Ti25的动态回复和动态再结晶

采用透射电子显微术研究了Ａｌ６７Ｍｎ８Ｔｉ２５金属间化合物高温拉伸变形后的显微组织．结果表明,该合金在１１７３Ｋ和８．３５×１０－５ｓ－１条件下的塑性变形过程是以动态回复为主,变形后晶粒内存在较高密度的位错、位错墙和位错网络;而在１１７３Ｋ及３．３４×１０－５ｓ－１条件下合金则发生了动态再结晶,变形后的组织为动态再结晶形成的新晶粒,晶粒内包含有稳定的亚晶界．Ａｌ６７Ｍｎ８Ｔｉ２５合金高温塑性变形是一典型的速率控制过程．由于该合金中的位错运动及与原子扩散有关的过程进行较为困难,故只有在足够高的温度和低的应变速率条件下才发生动态回复和动态再结晶,同时合金获得较高的拉伸塑性．     

动态回复和再结晶获得超细晶粒低碳低合金钢

利用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了低合金钢在Ac1点以下大变形量应变(ε=1.5)过程中铁素体晶粒的细化机理,经过扫描电镜观察以及EBSD测定,其平均晶粒尺寸已细化到2μm以下,晶界主要以大角晶界为主,表明所形成的铁素体晶粒为稳定态的组织.在接近奥氏体区的温度,铁素体晶粒在强烈塑性应变条件下,其细化主要通过铁素体动态回复和再结晶完成,热加工参数Z=4×1016s-1,在Z>1×1016s-1条件下,铁素体通过动态再结晶进行细化是可以实现的.     

Mg含量对Al—Mg合金动态再结晶的影响

利用偏振光金相和透射电子显微镜研究了Ａｌ－２０％Ｍｇ，Ａｌ－６％Ｍｇ和Ａｌ－９％Ｍｇ合金热形变过程中的动态再结晶行为，结果表明：Ａｌ－２％Ｍｇ和Ａｌ－６％Ｍｇ合金的动态再结晶是在一定的Ｚ参数范围内发生的，而Ａｌ－９％Ｍｇ合 动态再结晶行为与低层错能相似，Ｍｇ含量增加促进了该合金动态再结晶的发生，原因是Ｍｇ原子气团阻碍位错的交滑移，使动态回复难以发生。     

一种新型Al-Cu-Li系合金的高温变形软化机制

对一种新型Al-Cu-Li系合金高温压缩变形软化机制进行了研究.结果表明:该合金在400 ℃及其以下温度变形时,以动态回复为主要软化机制,500℃变形时,除了发生动态回复外,还发生了动态再结晶;第二相粒子的存在阻碍动态回复的进行,从而有利于动态再结晶的产生,有利于合金软化;合金热变形时,高温过饱和空位促进位错作蜷线运动,使晶体得以继续滑移变形,导致合金软化.图7,参8.     

含Nb微合金钢动态再结晶行为

用Gleeble-2000热模拟实验机对实验钢进行高温单道次压缩实验,研究了实验钢动态再结晶行为.实验结果表明:实验钢动态再结晶激活能为304.711 kJ/mol;在较高温度和低应变速率条件下实验钢易于发生动态再结晶,随着lnZ的减小,实验钢应力-应变曲线由动态回复型变为动态再结晶型;当lnZ<22.61时,曲线上出现多个峰值,呈间断式动态再结晶型;峰值应力、峰值应变和临界应变与lnZ呈线性关系;动态再结晶开始时间随着应变速率的增大和温度的升高而缩短.     

大变形量Al-Zn-Mg-Cu合金的热轧板再结晶行为

采用光学显微镜、维氏硬度计和透射电子显微镜研究Al-Zn-Mg-Cu合金大变形热轧板退火过程中的组织演变和力学性能变化,探讨再结晶形核和长大机制,并通过分析位错和储存能变化规律研究动态回复对再结晶的影响。研究结果表明:Al-Zn-Mg-Cu合金在390℃热轧变形时,其主要软化机理为动态回复;当变形至90%时,其组织由直径为0.3～0.6μm的位错胞和亚晶组成,这种回复时发生的多边形化促进了随后退火过程中静态再结晶的进行。根据硬度曲线和组织分析确定总变形量为90%的Al-Zn-Mg-Cu热轧板再结晶起始温度为400℃,完全再结晶温度为420℃;超过450℃时再结晶晶粒明显长大,再结晶形核机制以亚晶合并形核为主。     

低碳9Ni钢的动态再结晶数学模型

利用MMS-300热模拟实验机对9Ni钢进行了温度范围为800～1150℃、应变速率范围为0.05～1s-1的单道次压缩实验.通过应力-应变曲线研究了9Ni钢的动态再结晶规律,采用硬化率-应力(θ-σ)曲线较精确地确定了动态再结晶的临界条件和峰值应力应变.采用回归法确定了双曲线本构方程中的材料常数和动态再结晶激活能(269kJ/mol),并建立了临界应变、峰值应变和峰值应力与无量纲参数Z/A之间的关系.利用Avrami方程和应力应变曲线建立了9Ni钢动态再结晶动力学模型.     

22CrS齿轮钢变形奥氏体动态再结晶行为及组织演变

采用Gleeble1500热模拟试验机研究了一种新型Mn Cr系齿轮钢在变形量为70%,变形速率为0.1～1s-1,变形温度为850～1150℃,原始奥氏体晶粒尺寸为70～150μm条件下的动态再结晶行为及再结晶后奥氏体晶粒尺寸的变化规律·研究结果表明:在一定的变形量下,变形速率、变形温度、奥氏体晶粒尺寸是影响再结晶的3个因素,只有变形条件Z小于上临界值Zc时才会发生动态再结晶·再结晶后奥氏体晶粒尺寸 D是由变形条件Z惟一地决定而与原始奥氏体晶粒大小无关,Z增加, D减小,二者符合关系式Z=A D-3.91·