高氮奥氏体不锈钢的热变形行为研究
发布时间：2021-02-04 10:10
高氮奥氏体不锈钢用氮取代镍不仅可以降低成本,还可以在不过多降低塑性的同时提高材料的强度和耐腐蚀性能,但也存在回复阻滞现象,使得在轧制过程中容易出现应力集中,产生开裂。因此本课题组对高氮奥氏体不锈钢（高氮钢）的热变形行为进行研究。本文使用热力模拟试验机Gleeble-3500对高氮奥氏体不锈钢在不同的变形条件下进行单、双道次热压缩实验,其中单道次热压缩的变形温度与应变速率分别为950℃、1000℃、1050℃、1100℃与0.01s-1、0.1s-1、0.5s-1、1s-1,分析了变形条件对流变应力和微观组织的影响,建立高温热变形方程和动态再结晶动力学模型,绘制不同变形量下的热加工图;双道次实验的变形温度与单道次相同,应变速率为1s-1,道次间停留时间为520s,分析温度变化和道次间停留时间对流变应力和微观组织的影响,建立了亚动态再结晶动力学模型。研究结果如下:1、用origin软件对其单道次热压缩后的数据进行了拟合,分析了实验温度与应变速率对流变应力曲线的...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 高氮钢及其发展与研究
1.3 金属材料的热变形行为
1.3.1 研究方法
1.3.2 动态再结晶行为的研究现状
1.3.3 亚动态再结晶行为的研究现状
1.4 热加工图的理论及其应用
1.4.1 热加工图的研究进展
1.4.2 热加工图理论的材料模型
1.4.3 热加工图的应用
1.5 本文研究目的及内容
第二章 实验材料及方法
2.1 实验材料
2.1.1 试样材料的选取
2.1.2 试样原始显微组织
2.2 热压缩实验
2.2.1 实验设备
2.2.2 试验方法
2.3 热压缩显微组织观察
2.4 本章小结
第三章 高氮钢的高温本构方程和动态再结晶行为的研究
3.1 引言
3.2 单道次热压缩真应力-真应变曲线分析
3.3 热变形参数对高氮钢流变应力及显微组织的影响
3.3.1 应变速率对高氮钢流变应力的影响
3.3.2 变形温度对高氮钢流变应力的影响
3.4 热变形本构方程
3.5 动态再结晶的临界条件
3.6 动态再结晶动力学模型
3.7 动态再结晶晶粒尺寸模型
3.8 变形条件对试样微观组织的影响
3.8.1 变形速率对微观组织的影响
3.8.2 变形温度对微观组织的影响
3.9 本章小结
第四章 高氮钢的热加工图
4.1 引言
4.2 热加工图物理模型的理论基础
4.2.1 动力学模型
4.2.2 原子理论模型
4.2.3 动态材料模型（DMM）
4.3 基于动态材料模型理论的热加工图
4.3.1 基于动态材料模型理论的功率耗散
4.3.2 基于动态材料模型理论的流变失稳判据
4.4 热加工图的构造
4.4.1 功率耗散图
4.4.2 流变失稳图
4.5 高氮钢热加工图的分析
4.5.1 功率耗散图中的峰值区和谷值区
4.5.2 高氮钢热加工图中的失稳区
4.6 高氮钢热加工工艺参数的优化
4.7 本章小结
第五章 高氮钢的亚动态再结晶行为研究
5.1 引言
5.2 双道次真应力-真应变曲线分析
5.3 亚动态再结晶体积分数的计算
5.4 热变形参数对高氮钢亚动态再结晶的影响
5.5 单双道次热压缩后微观组织的对比分析
5.6 亚动态再结晶动力学模型的建立
5.6.1 亚动态再结晶激活能Qmrex的计算
5.6.2 亚动态再结晶动力学方程的建立
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]节镍型高氮奥氏体不锈钢的动态再结晶行为[J]. 张彩军,嵇爽,赵英利,张雲飞,胡加佳. 金属热处理. 2017(07)
[2]真空热轧法制备不锈钢复合板组织和力学性能[J]. 代响林,刘宝玺,马久乐,魏剑云,殷福星. 钢铁. 2017(02)
[3]300M高强钢亚动态再结晶行为[J]. 张艳姝,孙燕,杜敬霞. 材料热处理学报. 2014(08)
[4]316L奥氏体不锈钢的高温流变行为[J]. 裴文娇,郭训忠,王文涛,陶杰. 塑性工程学报. 2014(03)
[5]316LN钢高温流动应力与动态再结晶模型[J]. 张佩佩,隋大山,齐珂,崔振山. 塑性工程学报. 2014(01)
[6]Al-1.04Mg-0.85Si-0.01Cu铝合金的热压缩变形行为[J]. 党小荔,杨伏良,丁珣,刘攀,戴准. 机械工程材料. 2012(05)
[7]Nb-Ti微合金钢的静态再结晶行为[J]. 陈俊,周砚磊,唐帅,刘振宇,王国栋. 钢铁. 2012(05)
[8]厚壁铸造奥氏体不锈钢管道焊缝超声相控阵检测技术概述[J]. 林莉,杨平华,张东辉,赵天伟,杨会敏,李喜孟. 机械工程学报. 2012(04)
[9]TA11钛合金亚动态再结晶行为研究[J]. 齐广霞,于广义,陈晓峰. 锻压技术. 2011(02)
[10]加工图的理论研究现状与展望[J]. 李庆波,周海涛,蒋永峰,赵仲恺,刘志超,温盛发. 有色冶金设计与研究. 2009(04)
博士论文
[1]高氮无镍奥氏体不锈钢的微观结构和力学性能研究[D]. 孙世成.吉林大学 2014
[2]高氮奥氏体不锈钢组织结构及韧脆转变机制的研究[D]. 马玉喜.昆明理工大学 2008
硕士论文
[1]Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢热变形行为及热加工图[D]. 张孝平.兰州理工大学 2009
[2]AZ31镁合金热变形力学行为和动态再结晶的研究[D]. 赵国丹.重庆大学 2005
[3]60Si2CrVAT弹簧钢机械性能的研究[D]. 张德军.哈尔滨理工大学 2005
本文编号：3018141
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 高氮钢及其发展与研究
1.3 金属材料的热变形行为
1.3.1 研究方法
1.3.2 动态再结晶行为的研究现状
1.3.3 亚动态再结晶行为的研究现状
1.4 热加工图的理论及其应用
1.4.1 热加工图的研究进展
1.4.2 热加工图理论的材料模型
1.4.3 热加工图的应用
1.5 本文研究目的及内容
第二章 实验材料及方法
2.1 实验材料
2.1.1 试样材料的选取
2.1.2 试样原始显微组织
2.2 热压缩实验
2.2.1 实验设备
2.2.2 试验方法
2.3 热压缩显微组织观察
2.4 本章小结
第三章 高氮钢的高温本构方程和动态再结晶行为的研究
3.1 引言
3.2 单道次热压缩真应力-真应变曲线分析
3.3 热变形参数对高氮钢流变应力及显微组织的影响
3.3.1 应变速率对高氮钢流变应力的影响
3.3.2 变形温度对高氮钢流变应力的影响
3.4 热变形本构方程
3.5 动态再结晶的临界条件
3.6 动态再结晶动力学模型
3.7 动态再结晶晶粒尺寸模型
3.8 变形条件对试样微观组织的影响
3.8.1 变形速率对微观组织的影响
3.8.2 变形温度对微观组织的影响
3.9 本章小结
第四章 高氮钢的热加工图
4.1 引言
4.2 热加工图物理模型的理论基础
4.2.1 动力学模型
4.2.2 原子理论模型
4.2.3 动态材料模型（DMM）
4.3 基于动态材料模型理论的热加工图
4.3.1 基于动态材料模型理论的功率耗散
4.3.2 基于动态材料模型理论的流变失稳判据
4.4 热加工图的构造
4.4.1 功率耗散图
4.4.2 流变失稳图
4.5 高氮钢热加工图的分析
4.5.1 功率耗散图中的峰值区和谷值区
4.5.2 高氮钢热加工图中的失稳区
4.6 高氮钢热加工工艺参数的优化
4.7 本章小结
第五章 高氮钢的亚动态再结晶行为研究
5.1 引言
5.2 双道次真应力-真应变曲线分析
5.3 亚动态再结晶体积分数的计算
5.4 热变形参数对高氮钢亚动态再结晶的影响
5.5 单双道次热压缩后微观组织的对比分析
5.6 亚动态再结晶动力学模型的建立
5.6.1 亚动态再结晶激活能Qmrex的计算
5.6.2 亚动态再结晶动力学方程的建立
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]节镍型高氮奥氏体不锈钢的动态再结晶行为[J]. 张彩军,嵇爽,赵英利,张雲飞,胡加佳. 金属热处理. 2017(07)
[2]真空热轧法制备不锈钢复合板组织和力学性能[J]. 代响林,刘宝玺,马久乐,魏剑云,殷福星. 钢铁. 2017(02)
[3]300M高强钢亚动态再结晶行为[J]. 张艳姝,孙燕,杜敬霞. 材料热处理学报. 2014(08)
[4]316L奥氏体不锈钢的高温流变行为[J]. 裴文娇,郭训忠,王文涛,陶杰. 塑性工程学报. 2014(03)
[5]316LN钢高温流动应力与动态再结晶模型[J]. 张佩佩,隋大山,齐珂,崔振山. 塑性工程学报. 2014(01)
[6]Al-1.04Mg-0.85Si-0.01Cu铝合金的热压缩变形行为[J]. 党小荔,杨伏良,丁珣,刘攀,戴准. 机械工程材料. 2012(05)
[7]Nb-Ti微合金钢的静态再结晶行为[J]. 陈俊,周砚磊,唐帅,刘振宇,王国栋. 钢铁. 2012(05)
[8]厚壁铸造奥氏体不锈钢管道焊缝超声相控阵检测技术概述[J]. 林莉,杨平华,张东辉,赵天伟,杨会敏,李喜孟. 机械工程学报. 2012(04)
[9]TA11钛合金亚动态再结晶行为研究[J]. 齐广霞,于广义,陈晓峰. 锻压技术. 2011(02)
[10]加工图的理论研究现状与展望[J]. 李庆波,周海涛,蒋永峰,赵仲恺,刘志超,温盛发. 有色冶金设计与研究. 2009(04)
博士论文
[1]高氮无镍奥氏体不锈钢的微观结构和力学性能研究[D]. 孙世成.吉林大学 2014
[2]高氮奥氏体不锈钢组织结构及韧脆转变机制的研究[D]. 马玉喜.昆明理工大学 2008
硕士论文
[1]Cr-Mn-Ni-Cu-N奥氏体不锈钢热变形行为及热加工图[D]. 张孝平.兰州理工大学 2009
[2]AZ31镁合金热变形力学行为和动态再结晶的研究[D]. 赵国丹.重庆大学 2005
[3]60Si2CrVAT弹簧钢机械性能的研究[D]. 张德军.哈尔滨理工大学 2005
本文编号：3018141
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3018141.html
