贝氏体塑料模具钢SDP1热压缩流动应力及晶粒度的研究

发布时间：2020-12-27 18:14

　　为了掌握贝氏体塑料模具钢SDP1的热变形规律,采用Gleeble-3500热模拟实验机进行了850、1000、1150℃变形温度和0.0015、0.015、0.15 s^-1变形速率下的热压缩实验,分析了不同参数下钢的流动应力和晶粒尺寸变化规律。结果表明:变形温度在晶粒尺寸控制中起关键作用,在0.0015 s^-1和1000℃条件下得到最小平均晶粒直径。建立了SDP1钢热压缩流动应力本构方程,其热变形激活能为283.5 kJ/mol。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020年15期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

与lnσ和σ的关系

注意到相同应变速率对应的应力，在850℃时几乎达到了1000℃时的2倍，在实际生产工艺制定时必须考虑降温带来的应力提高，根据热变形设备能力合理安排不同温度段的变形量。考虑到低应变速率长时间的高温变形导致晶粒度恶化的问题，本研究选取最慢应变速率对晶粒度变化规律进行研究。图2是0.0015s-1应变速率下不同变形温度得到的试样晶粒形貌。结合图1所示流动应力曲线可知，三种条件下材料的热变形行为有所不同。从图2(a）可出看出，大部分晶粒变形明显，具有一定的择优取向且晶粒细化，没有发现再结晶晶粒。注意到1000℃（图2(b））下，材料的晶粒是三种变形条件下最小的，虽然晶粒与通常情况下的等轴晶粒有区别，但是对比图2(a），材料显然经过了再结晶过程，试样的晶粒尺寸明显减小，同时注意到有一定程度的混晶现象，这应当是试样热变形时部分动态再结晶产生的效果，新的晶粒不断形核和长大，较早形成的晶粒会通过变形的作用被新的晶粒替代，1000℃时平均晶粒直径约80μm。图2(c），为1150℃时基本上发生完全再结晶，且晶粒较1000℃时更为粗大；混晶程度更加明显，大小晶粒之间的差别进一步加大，说明高温条件下晶粒更容易长大，平均晶粒直径达到了120μm左右。图2显示的晶粒变化规律印证了由流动应力曲线推断出的加工硬化和软化过程。

式（2）左右两边对ln[sinh(ασ)]求偏导，得到：材料在低应力水平下（ασ<0.8），流动应力σ和ε觶之间的关系可以用指数关系式（4）描述，而在高应力水平下（ασ>1.2）可以用幂指数关系式（5）描述：

【参考文献】：
期刊论文
[1]贝氏体塑料模具钢SDP1热变形再结晶行为研究[J]. 李娜,张铮.  热加工工艺. 2018(20)
[2]中低碳微合金塑料模具钢研究现状与进展[J]. 吴晓春,张铮.  模具工业. 2013(06)
[3]42CrMo钢的热压缩流变应力行为[J]. 蔺永诚,陈明松,钟掘.  中南大学学报(自然科学版). 2008(03)

博士论文
[1]预硬型贝氏体塑料模具钢组织优化与性能研究[D]. 张铮.上海大学 2015



本文编号：2942237