一种节镍型奥氏体耐热钢热变形行为的研究

发布时间：2020-02-12 03:04

【摘要】：通过热压缩实验研究了21Cr~(-1)1Ni-N-RE节镍型奥氏体耐热钢的热力学行为和微观组织演变过程。通过对实验数据的回归分析,得到实验钢热变形激活能为451 k J/mol,应力指数为5.12。建立了热变形方程,确定了最大变形抗力和动态再结晶临界应变预测模型。通过对微观组织演变过程的分析,得到了实验钢获得均匀细小的完全动态再结晶组织的热变形条件为1150℃和10 s~(-1)。
【图文】：

4504003503002502001501005004504003503002502001501005000.20.40.60.81.01.2应变0.20.40.60.81.01.2应变0.20.40.60.81.01.2应变0.20.40.60.81.01.2应变应力/MPa900℃950℃1000℃1050℃1100℃1150℃1200℃900℃950℃1000℃1050℃1100℃1150℃1200℃900℃950℃1000℃1050℃1100℃1150℃1200℃900℃950℃1000℃1050℃1100℃1150℃1200℃(a)ε夦=0.01s-1(b)ε夦=0.1s-1(c)ε夦=1s-1(d)ε夦=10s-1图1不同变形条件下试样的流变曲线Fig.1Flowcurvesofsamplesunderdifferentdeformationconditions10℃/s加热至1200℃，保温2min，然后以5℃/s冷却至变形温度(900～1200℃)，保温1min，以0.01、0.1、1.0、10s-1应变速率压缩至真应变1.0，变形后立即水冷至室温，以保持变形组织。每隔50℃进行一次热压缩实验。变形后的试样沿轴向剖开，采用5%草酸水溶液电解腐蚀，腐蚀电压为5V，时间为45s。2实验结果及讨论2.1流变曲线不同温度、应变速率下钢的流变曲线如图1所示。由图可见，在一定应变量下流变曲线出现峰值，，随温度升高及应变速率降低峰值应力下降。在变形条件为900℃和1.0～10s-1时，曲线峰值应力变得不明显。在变形初始阶段，实验钢流变应力随应变量增加而迅速增大，这是由于实验钢发生动态回复较慢不能消除加工硬化，使晶粒内部的畸变能逐渐累积，位错也逐渐增加，从而使变形应力迅速增加。随应变量增加，流变曲线开始出现峰值，峰值应力大小对预测变形过程中最大载荷具有重要的作用。峰值应变之后流变应力降低，这是由于材料内发生的动态软化速率大于加工硬化速率。当应变量较大时流变曲线趋于平?

]=A1σn1ασ<0.8时(1)Z=ε夦exp[Q/(RT)]=A2exp(βσ)ασ>1.2时(2)Z=ε夦exp[Q/(RT)]=A[sinh(ασ)]n适用所有应力(3)式中:A1、A2、A、n1、β均为材料常数；α(=β/n1)为应力水平参数；n为应力指数；Q为热变形激活能；R为气体常数；T为热力学温度；ε夦为应变速率；本文中σ取峰值应力σp。对式(1)、(2)两边取对数得：lnε夦=lnA1+n1+lnσ-Q/RT(4)lnε夦=lnA2+n1+βσ-Q/RT(5)将不同变形条件下的峰值应力带入式(4)、(5)，得到lnε夦-lnσ和lnε夦-σ的关系(图2)。由于式(1)适用于低应力水平，式(2)适用于高应力水平，因此，α由图2(a)中1100～1200℃的n1平均值(n1=5.9733)和图2(b)中900～1050℃的β平均值(β=0.0374)共同决定。由以上数据可得，α=0.0063。对式(3)取对数得：6.05.85.65.45.25.04.84.64.44.24.03.84404003603202802402001601208040-5-4-3-2-1012345-5-4-3-2-1012345ln(ε夦/s-1)ln(ε夦/s-1)σ/MPal(nσ/MPa)900℃950℃1000℃1050℃1100℃1150℃1200℃900℃950℃1000℃1050℃1100℃1150℃1200℃(a)lnε夦-lnσ(a)lnε夦-σ图2峰值应力与应变速率的关系Fig.2Relationshipofpeakstressandstrainrates60

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 岳增武;刘蕊;冯刚;赵永宁;田学雷;;磁性法评价奥氏体耐热钢的材质劣化[J];热力发电;2009年12期

2 徐向棋;吕昭平;;新一代新型抗高温氧化奥氏体耐热钢的研究进展[J];中国材料进展;2011年12期

3 张彦生 ,师昌绪 ,李有柯;铁-锰-铝奥氏体耐热钢的研究[J];金属学报;1965年03期

4 沈保罗;奥氏体耐热钢的疲劳性能[J];热加工工艺;1989年02期

5 于春和,樊景云,万国庆;奥氏体耐热钢气阀涡流检测技术的研究[J];哈尔滨理工大学学报;2001年06期

6 刘民治,白福山;关于弥散强化奥氏体耐热钢的一些实验[J];金属学报;1963年01期

7 赵金山,姚志国,侯菊侠,吴伟庆;稀土含氮奥氏体耐热钢在冷却机扬料板上的应用[J];铸造技术;2001年05期

8 汤国华;稀土在含氮奥氏体耐热钢中的作用机理和冶炼工艺[J];铸造技术;1996年01期

9 ;铬锰氮奥氏体耐热钢晶间腐蚀的研究[J];北京钢铁学院学报;1960年06期

10 彭日辉 ,李敏之 ,孙林淼;奥氏体耐热钢焊缝柱状晶与凝固裂纹断口形貌的研究[J];钢铁研究总院学报;1985年03期

相关会议论文 前2条

1 王龙妹;陈雷;刘晓;干勇;仇圣桃;叶晓宁;;稀土对节镍奥氏体耐热钢热强性的影响[A];2012年全国冶金物理化学学术会议专辑（下册）[C];2012年

2 赵永宁;岳增武;;TP304H奥氏体耐热钢炉管的组织性能研究[A];山东电机工程学会第十二届优秀论文汇编[C];2011年

相关重要报纸文章 前1条

1 廖建国;奥氏体耐热钢 DCNX1的开发[N];世界金属导报;2011年

相关硕士学位论文 前5条

1 刘艳芬;超超临界锅炉用奥氏体耐热钢热变形行为研究[D];太原理工大学;2015年

2 田丽倩;奥氏体耐热钢HR3C的显微组织和力学性能研究[D];山东理工大学;2012年

3 方园园;新型奥氏体耐热钢HR3C的析出相分析[D];大连理工大学;2010年

4 宋磊峰;NH4奥氏体耐热钢热变形行为及抗氧化性能和强化机理研究[D];重庆大学;2010年

5 尹强;Super304H奥氏体耐热钢焊缝组织与性能研究[D];昆明理工大学;2012年

本文编号：2578676