Fe-25Cr-35Ni系合金高温拉伸变形行为研究

发布时间：2017-10-11 12:26

  本文关键词：Fe-25Cr-35Ni系合金高温拉伸变形行为研究

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【摘要】：本文利用金相技术、扫描电镜、透射电镜和电子背散射衍射等微观组织表征方法,对固溶态(固溶温度为1175℃,保温时间为30min,淬火处理)Fe-25Cr-35Ni系合金在不同变形条件(变形温度分别设定为900℃、941℃、982℃、1023℃;应变速率分别为5×10~(-4) s~(-1)、10~(-3) s~(-1)、5×10~(-3) s~(-1)、10~(-2) s~(-1))下的高温拉伸变形行为进行了较系统的研究。结果表明,随着温度的上升,在高温拉伸过程中合金塑性变形的屈服强度与抗拉强度会有所下降;而在本试验的变形条件下,材料在应变速率为10~(-2) s~(-1),变形温度为982℃时合金拉伸的延伸率最高达到了83.4%,此时合金具有最佳塑性变形能力。Fe-25Cr-35Ni系合金的流变应力随温度的上升而下降,随应变速率的减小而下降。对合金高温拉伸后微观组织进行分析,发现在高温拉伸过程中随着温度的升高,动态再结晶程度增大,且温度升高时,再结晶晶粒有长大的趋势;同一变形温度下,变形速率低时,合金动态再结晶程度较高。高温拉伸断口研究结果表明,在本试验的变形条件下,合金高温拉伸断裂机制为延性韧窝断裂。拉伸断口呈斜面,与应力轴呈45°角。随温度的升高,韧窝会变的更大更深;随变形速率的增大,韧窝会变小变浅。在大韧窝的侧壁上还出现了蛇形滑移。高温拉伸的变形激活能和变形温度之间存在双曲正弦关系,变形激活能为689.7k J/mol。该合金的流变应力曲线上有明显的动态再结晶特征。流变应力和热变形各参数的关系可以用以下方程进行描述:(?)
【关键词】：Fe-25Cr-35Ni系合金 高温拉伸 流变应力 断裂机制
【学位授予单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG132.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-24
• 1.1 引言8
• 1.2 Fe-25Cr-35Ni系高温合金8-18
• 1.2.1 Fe-25Cr-35Ni系高温合金的成分8-9
• 1.2.2 Fe-25Cr-35Ni系高温合金的性能9-14
• 1.2.3 Fe-25Cr-35Ni系高温合金生产工艺的发展14-16
• 1.2.4 Fe-25Cr-35Ni系高温合金的研究现状16-18
• 1.3 材料的高温塑性变形行为18-22
• 1.3.1 流变应力和本构方程18-20
• 1.3.2 材料热加工过程中的微观组织变化20-21
• 1.3.3 高温合金的高温塑性变形行为研究进展21-22
• 1.4 本论文的研究目的及意义22-23
• 1.5 本论文的主要研究内容23-24
• 2 试验材料及试验方法24-28
• 2.1 试验材料24
• 2.2 高温拉伸变形试验24-26
• 2.2.1 固溶处理方案24
• 2.2.2 高温拉伸试验工艺参数24-26
• 2.3 微观组织的分析26-28
• 2.3.1 金相显微镜分析26
• 2.3.2 扫描电镜分析26
• 2.3.3 透射电镜分析26-27
• 2.3.4 电子背散射衍射分析27-28
• 3 试验结果与分析28-55
• 3.1 引言28
• 3.2 变形条件对Fe-25Cr-35Ni系合金流变应力的影响28-33
• 3.2.1 变形温度对流变应力的作用29-31
• 3.2.2 应变速率对流变应力的影响31-33
• 3.3 Fe-25Cr-35Ni系合金拉伸变形组织演化行为33-46
• 3.3.1 变形条件对合金组织的影响33-37
• 3.3.2 Fe-25Cr-35Ni系合金高温拉伸变形过程中的组织演化规律37-41
• 3.3.3 Fe-25Cr-35Ni系合金断口分析41-46
• 3.4 变形条件对试验材料力学性能的影响46-48
• 3.5 本章分析与讨论48-55
• 3.5.1 固溶处理对Fe-25Cr-35Ni系合金组织的影响48-49
• 3.5.2 Fe-25Cr-35Ni系合金高温拉伸变形本构方程49-53
• 3.5.3 Fe-25Cr-35Ni系合金高温拉伸断裂机制53-55
• 结论55-56
• 参考文献56-64
• 致谢64-65

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本文编号：1012517