SWRCH22A冷镦钢的热变形行为和动态再结晶

采用Gleeble-1500D热模拟试验机,对Φ30 mm SWRCH22A冷镦钢中间坯(/%:0.18～0.20C、≤0.05Si、0.80～0.88Mn、≤0.020P、≤0.015S、≥0.025A1)进行850～1000℃、变形速度O.1～20 s^(-1)、真应变≤1.0的单道次压缩变形试验,得出该钢在不同变形条件下的真应力应变曲线:试验结果表明,随着温度的升高及应变速率的降低,钢的流动应力降低,且动态再结晶在高变形温度和低变形速率下更容易发生。SWRCH22A钢的动态再结晶变形能Q_(def)=328 264 J/ml。通过回归分析得到了SWRCH22A冷镦钢的流动应力模型和动态再结晶动力学方程,模型计算与试验结果吻合。

含硼冷镦钢10B21热变形过程中的静态再结晶行为

在Gleeble-1500热模拟机上对10B21冷镦钢进行单道次压缩试验,研究了变形温度(950、1000℃)、变形速率(0.1、1、10 s-1)、预应变(0.10、0.15、0.20)、初始晶粒尺寸和间隙时间对10B21冷镦钢静态再结晶行为的影响。对不同变形条件下的奥氏体晶粒进行观察,并构建了10B21冷镦钢静态再结晶动力学模型及晶粒尺寸模型。结果表明,静态再结晶体积分数与变形温度、变形速率、预应变、间隙时间呈正相关;静态再结晶晶粒尺寸与变形温度、初始晶粒尺寸呈正相关,与变形速率、预应变呈负相关。通过计算获得10B21冷镦钢静态再结晶激活能为221036 J/mol,晶粒尺寸模型试验值与计算值的相关系数R^(2)=0.99,该模型预测值准确率较高。

合金工具钢SKS51的动态再结晶行为

采用Gleeble-1500热模拟机单道次热压缩实验,研究了变形温度850～1 000℃和变形速率0.1～10s^(-1)条件下合金工具钢SKS51(/%:0.78C、0.20Si、0.40Mn、1.5Ni、0.30Cr)的动态再结晶行为。实验结果显示SKS51钢动态再结晶在高的变形温度和低的变形速率情况下更易发生,回归法得出动态再结晶的变形激活能和应力指数分别为336.79 kJ/mol和4.26,并在此基础上建立了动态再结晶峰值应变(ε_p)、稳态应变(ε_s)及临界应变(ε_c)模型。

40Cr钢的动态再结晶数学模型

利用单道次热压缩试验在Gleeble-1500热模拟试验机上,通过控制变形温度:973、1023、1073和1123 K,应变速率:0.01、0.1、1和5 s-1研究了40Cr钢的动态再结晶行为,根据应力应变曲线分析了40Cr钢的动态再结晶规律,采用回归法确定了双曲线本构方程中的材料常数和激活能(366.7 kJ/mol),建立了40Cr钢的本构方程;同时确定了40Cr钢的临界应变、峰值应变、峰值应力、稳态应力和动态软化量Ω等关键物理量。

铸态30Cr2Ni4MoV转子钢基于应变补偿法的高温本构模型

通过Gleeble-1500D热模拟实验机,对铸态30Cr2Ni4MoV钢进行了高温压缩实验,探索了铸态30Cr2Ni4MoV钢在变形温度为900~1200℃、应变速率为0.001~1 s^-1时的高温热变形行为。对实验结果进行讨论可知,该材料的流动应力受变形温度、应变速率和应变的共同影响,其中,应变对流动应力的影响最大。所以,在传统的Arrhenius本构模型的基础上,引入应变对流动应力的影响,采用五阶多项式对应变对流动应力的影响进行了描述,建立了基于应变补偿法的铸态30Cr2Ni4MoV钢的本构模型。最后,通过相关系数R和平均相对误差AARE对本模型的精确性进行了评估,计算得出R值为0.992,AARE值仅为4.11%,证明了修正后的模型对于预测该种材料的流动应力具有较高的精度。