Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢热变形行为及热加工图
发布时间：2021-05-19 06:46
Cr15Mn9Cu2Ni1N属于200系奥氏体不锈钢,主要以锰、氮元素来部分取代合金元素镍,从而获得全奥氏体组织,它以优异的力学性能及较低的成本广泛地被应用于各个领域。通过热加工工艺控制奥氏体不锈钢的再结晶组织,从而获得优异的性能,这在热加工过程中显得尤为重要。在工厂实际生产中,热轧是生产Cr15Mn9Cu2Ni1N奥氏体不锈钢带材的关键工序。由于这种钢的化学成分与常规的铬镍系奥氏体不锈钢存在较大的差异,热加工性能表现出极大的不同,人们对这种钢的热加工特性还未认识清楚。热轧加工过程的工艺制度还不够完善,在热轧生产过程中产品容易产生缺陷,如边裂、表面裂纹等,严重影响到产品的成型性。通常热加工图能很好地解决这些问题,故通过热加工图来研究Cr15Mn9Cu2Ni1N奥氏体不锈钢的高温变形特性,具有重要的理论意义和应用价值。本文在Thermorestor-W热/力模拟试验机上,采用恒温恒应变速率压缩试验方法,通过不同变形条件(T:950℃～1200℃,ε:0.01s-1～2.5s-1)下的真应力-真应变曲线和热变形显微组织,研究了Cr15Mn9Cu2...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 铬锰(氮)系奥氏体不锈钢研究发展概述
1.2.1 铬锰(氮)系奥氏体不锈钢发展历史
1.2.2 铬锰(氮)系奥氏体不锈钢研究现状
1.3 金属材料热变形行为研究概述
1.3.1 金属材料热变形行为的研究方法
1.3.1.1 拉伸实验
1.3.1.2 扭转实验
1.3.1.3 平面应变压缩实验
1.3.1.4 圆柱体单向压缩实验
1.3.2 金属材料热变形行为的研究内容
1.3.2.1 金属材料热变形的流变应力
1.3.2.2 金属材料热变形的软化机制
1.3.2.3 金属材料热变形本构方程
1.4 奥氏体不锈钢热加工图研究进展
1.4.1 热加工图的应用
1.4.2 典型奥氏体不锈钢热加工图
1.5 本文研究意义及目的
1.6 本文主要研究内容
第2章 试验材料及试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 试样牌号选取
2.1.2 试样显微结构
2.1.3 压缩试样制备
2.2 高温压缩试验方法
2.2.1 实验设备
2.2.2 试验方案
2.2.3 实验数据处理及修正
2.3 热变形显微组织观察
2.4 本章小结
第3章 Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢的热变形行为
3.1 引言
3.2 高温流变曲线
3.2.1 LN试样真应力-真应变曲线
3.2.2 HN试样真应力-真应变曲线
3.3 热变形参数对流变应力的影响
3.3.1 应变速率对流变应力的影响
3.3.2 变形温度对流变应力的影响
3.4 热变形本构方程
3.5 讨论
3.5.1 氮对流变应力的影响
3.5.2 热变形激活能
3.6 本章小结
第4章 Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢高温热变形中的显微组织演变
4.1 引言
4.2 变形不均匀对显微组织的影响
4.3 LN钢热变形参数对显微组织的影响
4.3.1 变形温度对显微组织的影响
4.3.2 应变速率对显微组织的影响
4.4 HN钢热变形参数对显微组织的影响
4.4.1 变形温度对显微组织的影响
4.4.2 应变速率对显微组织的影响
4.5 本章小结
第5章 Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢的热加工图
5.1 引言
5.2 热加工图物理模型的理论基础
5.2.1 物理模型
5.2.1.1 动力学模型
5.2.1.2 原子理论模型
5.2.1.3 动态材料模型
5.2.2 基于动态材料模型理论的热加工图
5.2.2.1 功率耗散图
5.2.2.2 连续失稳判据
5.3 热加工图的构造
5.3.1 计算方法
5.3.2 计算过程
5.4 LN钢热加工图
5.4.1 LN钢热加工图的建立
5.4.2 LN钢的热加工图分析
5.4.3 LN钢不同区域显微组织观察及变形机理
5.5 HN钢热加工图
5.5.1 HN钢的热加工图分析
5.5.2 HN钢不同区域显微组织观察及变形机理
5.6 LN钢和HN钢热加工图对比
5.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]含铌奥氏体不锈钢AISI 347流变应力曲线及本构方程[J]. 李红,罗海文,方旭东. 塑性工程学报. 2008(05)
[2]奥氏体不锈钢15Mn-22Cr-0．56N的热塑性和轧制工艺对其性能的影响[J]. 周勇,郎宇平,荣凡,刘培英. 特殊钢. 2008(01)
[3]金属热变形过程中的耗散结构探讨[J]. 李鑫,鲁世强,王克鲁,丁林海. 材料导报. 2008(01)
[4]基于动态材料模型的材料热加工工艺优化方法[J]. 鲁世强,李鑫,王克鲁,董显娟,李臻熙,曹春晓. 中国有色金属学报. 2007(06)
[5]氮强化高锰奥氏体钢热变形行为研究[J]. 逯允海,付瑞东,邱亮,张静. 材料热处理学报. 2007(02)
[6]高塑性Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢YGA201的研制[J]. 徐军,戚国平,俞敏,王龙妹,徐飚,朱京希. 特殊钢. 2006(04)
[7]一种无镍奥氏体不锈钢的组织与性能[J]. 李炎,徐玉松,祝要民,张荥渊,李全安,陈小红. 河南科技大学学报(自然科学版). 2005(06)
[8]高氮Fe-Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢的加压感应熔炼[J]. 张峰,李光强,朱诚意. 特殊钢. 2005(05)
[9]氮在液态Fe-Cr-Mn（Ni）系不锈钢中的溶解[J]. 张峰,李光强,朱诚意,彭其春,杨成威. 材料与冶金学报. 2005(03)
[10]高强度奥氏体不锈钢的热变形行为及其热加工图[J]. 王艳,王明家,蔡大勇,熊良银,王青峰. 材料热处理学报. 2005(04)
硕士论文
[1]7050铝合金高温流变行为研究[D]. 杨积慧.中南大学 2006
本文编号：3195321
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 铬锰(氮)系奥氏体不锈钢研究发展概述
1.2.1 铬锰(氮)系奥氏体不锈钢发展历史
1.2.2 铬锰(氮)系奥氏体不锈钢研究现状
1.3 金属材料热变形行为研究概述
1.3.1 金属材料热变形行为的研究方法
1.3.1.1 拉伸实验
1.3.1.2 扭转实验
1.3.1.3 平面应变压缩实验
1.3.1.4 圆柱体单向压缩实验
1.3.2 金属材料热变形行为的研究内容
1.3.2.1 金属材料热变形的流变应力
1.3.2.2 金属材料热变形的软化机制
1.3.2.3 金属材料热变形本构方程
1.4 奥氏体不锈钢热加工图研究进展
1.4.1 热加工图的应用
1.4.2 典型奥氏体不锈钢热加工图
1.5 本文研究意义及目的
1.6 本文主要研究内容
第2章 试验材料及试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 试样牌号选取
2.1.2 试样显微结构
2.1.3 压缩试样制备
2.2 高温压缩试验方法
2.2.1 实验设备
2.2.2 试验方案
2.2.3 实验数据处理及修正
2.3 热变形显微组织观察
2.4 本章小结
第3章 Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢的热变形行为
3.1 引言
3.2 高温流变曲线
3.2.1 LN试样真应力-真应变曲线
3.2.2 HN试样真应力-真应变曲线
3.3 热变形参数对流变应力的影响
3.3.1 应变速率对流变应力的影响
3.3.2 变形温度对流变应力的影响
3.4 热变形本构方程
3.5 讨论
3.5.1 氮对流变应力的影响
3.5.2 热变形激活能
3.6 本章小结
第4章 Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢高温热变形中的显微组织演变
4.1 引言
4.2 变形不均匀对显微组织的影响
4.3 LN钢热变形参数对显微组织的影响
4.3.1 变形温度对显微组织的影响
4.3.2 应变速率对显微组织的影响
4.4 HN钢热变形参数对显微组织的影响
4.4.1 变形温度对显微组织的影响
4.4.2 应变速率对显微组织的影响
4.5 本章小结
第5章 Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢的热加工图
5.1 引言
5.2 热加工图物理模型的理论基础
5.2.1 物理模型
5.2.1.1 动力学模型
5.2.1.2 原子理论模型
5.2.1.3 动态材料模型
5.2.2 基于动态材料模型理论的热加工图
5.2.2.1 功率耗散图
5.2.2.2 连续失稳判据
5.3 热加工图的构造
5.3.1 计算方法
5.3.2 计算过程
5.4 LN钢热加工图
5.4.1 LN钢热加工图的建立
5.4.2 LN钢的热加工图分析
5.4.3 LN钢不同区域显微组织观察及变形机理
5.5 HN钢热加工图
5.5.1 HN钢的热加工图分析
5.5.2 HN钢不同区域显微组织观察及变形机理
5.6 LN钢和HN钢热加工图对比
5.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]含铌奥氏体不锈钢AISI 347流变应力曲线及本构方程[J]. 李红,罗海文,方旭东. 塑性工程学报. 2008(05)
[2]奥氏体不锈钢15Mn-22Cr-0．56N的热塑性和轧制工艺对其性能的影响[J]. 周勇,郎宇平,荣凡,刘培英. 特殊钢. 2008(01)
[3]金属热变形过程中的耗散结构探讨[J]. 李鑫,鲁世强,王克鲁,丁林海. 材料导报. 2008(01)
[4]基于动态材料模型的材料热加工工艺优化方法[J]. 鲁世强,李鑫,王克鲁,董显娟,李臻熙,曹春晓. 中国有色金属学报. 2007(06)
[5]氮强化高锰奥氏体钢热变形行为研究[J]. 逯允海,付瑞东,邱亮,张静. 材料热处理学报. 2007(02)
[6]高塑性Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢YGA201的研制[J]. 徐军,戚国平,俞敏,王龙妹,徐飚,朱京希. 特殊钢. 2006(04)
[7]一种无镍奥氏体不锈钢的组织与性能[J]. 李炎,徐玉松,祝要民,张荥渊,李全安,陈小红. 河南科技大学学报(自然科学版). 2005(06)
[8]高氮Fe-Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢的加压感应熔炼[J]. 张峰,李光强,朱诚意. 特殊钢. 2005(05)
[9]氮在液态Fe-Cr-Mn（Ni）系不锈钢中的溶解[J]. 张峰,李光强,朱诚意,彭其春,杨成威. 材料与冶金学报. 2005(03)
[10]高强度奥氏体不锈钢的热变形行为及其热加工图[J]. 王艳,王明家,蔡大勇,熊良银,王青峰. 材料热处理学报. 2005(04)
硕士论文
[1]7050铝合金高温流变行为研究[D]. 杨积慧.中南大学 2006
本文编号：3195321
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3195321.html
