AISI1215钢动态再结晶临界应力应变的确定方法

基于热模拟压缩实验,研究AISI1215钢动态力学行为,选取700℃,0.1 s-1和750℃,0.1 s-12种形变条件下的实验应力应变数据曲线作为研究对象。采用3种方法,即差分实验应力应变曲线法,Jonas三次多项式拟合法,Cingara-Mc Queen方程拟合本构模型法,获得硬化速率与应力曲线（θ～σ）,进一步得到动态再结晶临界应变（分别用εc1,εc2,εc3表示）,分析采用这3种算法计算得到的动态再结晶临界应变差异。结果表明εc1≈εc3〉εc2,εc1敏感于原始实验数据,εc2受参数影响大,εc3算法稳定。金相检测结果显示,实际动态再结晶临界应变值与εc1和εc3接近,表明第一种和第三种方法计算所得的再结晶临界条件更为准确。

3003铝合金动态再结晶实验研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10.0s-1的高温等温压缩实验,由真应力-真应变曲线计算应变硬化速率,并采用截线法测量热压缩后平均晶粒尺寸,结果表明:3003铝合金动态再结晶临界应变εc随着Z参数的增大而提高,合金发生动态再结晶的临界条件为:ε>εc=7.28×10-5 Z0.1661;动态再结晶的平均晶粒尺寸随温度的升高、应变速率的减小而增大,其关系为:lndave=-0.0824lnZ+4.9532;在实验条件下,该合金具有正的应变速率敏感性,随变形温度的降低和应变速率的增大,合金进入稳态流变阶段时所对应的真应力值逐渐增大,并且峰值应力随动态再结晶平均晶粒尺寸的减小而增大,符合Hall-Petch关系:lnσm=-0.9378lndave+6.5232。

高马氏体含量双相钢组织及变形研究

采用不同的两相区温度保温和盐水淬火处理,在实验室条件下得到不同马氏体含量的含钒双相钢。利用扫描电子显微镜对不同马氏体含量的试样的断口和断口侧面分析,发现在高马氏体含量下,双相钢变形和断裂与马氏体含量和组织形态有关,且其均匀变形阶段的应变硬化指数n值及应变硬化速率也会随着马氏体含量的增加而显著升高。而加入钒,其碳化物弥散分布在铁素体中,增强了双相钢的应变硬化能力,提高了双相钢的力学性能。

新型低合金高强度钢动态再结晶实验研究

通过对四种实验钢的相变点进行理论计算,并通过热压缩变形实验,确定了实验钢的动态再结晶温度。结果表明:在满足动态再结晶发生的临界条件下,动态再结晶开始的临界应力与临界应变、峰值应力与峰值应变的比值在一定范围之内变化,在峰值点之前动态再结晶过程就开始发生。另外,分析了合金元素Cr、Ti和压缩变形温度对临界值和峰值的影响,为以后轧制工艺的确定提供了理论依据。

粒状贝氏体的形变与断裂特征

研究了粒状贝氏体组织的形变历史、断裂过程与组织内部应力分布关系,结果表明粒状贝氏体组织的主要断裂机制为微孔洞形成、长大和连接,尽管早期的变形历史中就产生了微裂纹,但在随后的形变过程中,由于组织变形微裂纹沿拉伸方向排列,使其不可能成为重要的断裂方式,粒状贝氏体组织在形变过程中应变硬化速率存在一个极小值,在此前后的变形历史和断裂过程中,材料内部的应力分布和微观断裂机制不同。

应变速率对高氮奥氏体钢拉伸变形的影响

采用金相及透射电子显微镜对高氮奥氏体Fe-20Mn-19Cr-0. 6N钢在应变速率范围为3×10^(-6)～1 s^(-1)条件下的拉伸变形行为进行了研究。研究结果表明:N元素的固溶强化作用和促使位错平面滑移阻碍位错运动机制是高氮奥氏体钢的重要应变硬化机制,同时,随着应变速率的提升,这种强化机制不断提升,而应变诱导孪生机制不断削弱。随着应变速率的提升,高氮奥氏体钢的抗拉强度和屈服强度均呈逐步上升的趋势,断后伸长率则逐步下降。屈服强度提升超过60%,而抗拉强度提升仅10%。随着应变速率的提升,基体变形程度逐步下降,材料的位错密度和滑移带密度逐步下降。

Ni-Cr-Mo-B特厚板钢的热压缩变形行为

利用Gleeble-3800热模拟试验机,研究了Ni-Cr-Mo-B特厚板钢在900~1150℃、应变速率为0.01~10 s-1、试样工程应变量为70%的热压缩变形行为。基于实验数据,使用回归分析的方法建立了Ni-Cr-Mo-B钢的双曲正弦Arrhenius型本构方程。采用应变硬化速率与应力关系曲线、实验流变曲线准确的确定了表征动态再结晶行为的重要特征参数：临界应力/应变、峰值应力/应变和稳态应力/应变。结果表明：Ni-Cr-Mo-B钢的热变形激活能（Q）为351074 J·mol-1;随着变形温度升高及应变速率减小,即Zener-Hollomon参数（Z）减小,各特征参数减小,有利于动态再结晶发生;临界应力与峰值应力比为0.89,临界应变与峰值应变之比为0.44。此外,基于Z参数,确定了Ni-Cr-Mo-B钢动态再结晶特征参数的数学预测模型。