B55SiCr钢的高温流变行为及动态再结晶临界条件

B55SiCr钢主要用于制作汽车悬架簧、阀门簧钢丝等,对汽车平稳性、安全性起着举足轻重的作用,对组织性能有较高的要求。以B55SiCr钢为研究对象,在变形温度和应变速率为800~1050℃和0.1~20 s^(-1)的范围内进行了热压缩试验,并基于Zener-Hollomon参数,采用线性拟合方法构建双曲正弦Arrhenius本构模型。研究发现,B55SiCr钢的流变应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的增加而增大,其热变形激活能(Q)为317 kJ/mol左右。通过本构模型得到流变应力预测结果与试验结果的线性相关系数(R)和平均绝对相对误差(|δ|)分别为0.99215和3.70%。绘制了加工硬化率曲线,并根据应力应变曲线与加工硬化率曲线确定了B55SiCr钢发生动态再结晶(DRX)的临界应力与应变,得到临界条件与Z参数均呈指数关系的结论。分析了B55SiCr钢的显微组织,发现在低温热变形条件下,出现混晶组织,显微组织呈非均匀状态,在高温热变形条件下,显微组织为均匀的等轴晶;分别绘制了不同变形条件下的KAM图和局部取向差分布图,发现随着应变速率的降低及变形温度的升高,位错密度显著降低,DRX更加完全且晶粒逐渐粗化,变形条件为1050℃/0.1 s^(-1)比850℃/10 s^(-1)的HAGBs含量增加了13.51%。在变形条件为1050℃/0.1 s^(-1)时,材料发生完全再结晶,晶粒粗化,此变形条件下B55SiCr钢具有良好的热加工性;随着应变速率的增加,晶粒细化。