Fe-0.1C-5Mn中锰钢在双道次热压缩变形期间的静态再结晶行为

通过Gleeble-3500型热/力模拟试验机对Fe-0.1C-5Mn钢进行双道次热压缩试验,研究了变形温度(850,900,950,1000℃)、道次间隔时间(1,5,10,20,50,100 s)、应变速率(0.01,0.1,1 s^(-1))对该钢在热变形期间静态再结晶行为的影响,并基于应力、应变数据,绘制功率耗散效率图。结果表明:提高变形温度、延长道次间隔时间、增加应变速率有助于试验钢在双道次热压缩变形期间发生静态再结晶,其静态再结晶激活能为210 k J·mol^(-1);试验钢的稳定变形区分布于短道次间隔时间(1,10 s)的高应变速率区域(0.2~1 s^(-1)),以及长道次间隔时间(100 s)的低温低应变速率区域(850~925℃/0.01~0.2 s^(-1))。

Fe-0.1C-5Mn中锰钢动态力学性能研究

以Fe-0.1C-5Mn中锰钢为研究对象,研究其动态力学性能和材料本构模型的适用性。对材料进行应变速率为0.001s^(-1)、1s^(-1)、10s^(-1)、100s^(-1)、500s^(-1)和1000s^(-1)的拉伸试验,获取材料在不同应变速率下的关键参数和变化规律。分别采用Johnson-Cook(J-C)与Swift-Hockett/Sherby(SHS)两种模型方程对测试材料的塑性流动应力进行拟合。结果表明:随着测试应变速率的升高,Fe-0.1C-5Mn中锰钢材料的强度及塑性升高;与J-C简化模型拟合曲线相比,SHS模型拟合曲线更贴近试验曲线。选用SHS模型拟合曲线对0.001s^(-1)、100s^(-1)和1000s^(-1)拉伸试验进行仿真模拟,发现依托SHS模型模拟仿真获得的工程应力-应变曲线与试验曲线具有较高的一致性,证明了SHS模型的准确性和可靠性。

Fe-0.1C-5Mn中锰钢热变形行为研究

通过Gleeble-3500热机械模拟机研究了Fe-0.1C-5Mn中锰钢在950~1150℃变形温度、0.001~1 s^(-1)应变速率下的高温变形行为。根据单道次热压缩的真应力-真应变曲线,分析了变形条件对流变应力的影响,发现高温和低应变速率有利于动态再结晶的发生。引入Zener-Hollomon参数,建立本构方程,得到钢的热变形激活能为256.317 kJ/mol。通过对试验数据的拟合,建立了中锰钢动态回复和动态再结晶的分段流变应力模型,结果表明:模型预测值与试验值吻合较好,证明了所建模型的可靠性。