铬钼高温铁素体钢的形变特性与动态再结晶模型

发布时间：2021-08-05 21:28

　　利用先进的Gleeble热模拟技术对铬钼高温铁素体钢12CrMoG进行了950～1 150℃、0.001～10 s^-1的热压缩试验,系统研究了其形变特性与动态再结晶行为。实验结果表明:高温低应变速率下的流变曲线呈现明显的动态再结晶行为;构建了应变量为0.2的高温本构模型,热变形激活能为384.54 kJ·mol^-1,表明12CrMoG钢具有优良的热加工性能;构建了不同应变量下的热加工图,结合微观组织分析,避开了热加工失稳区间并明确了不同应变量下的最佳热加工窗口;基于Avrami方程构建了临界动态再结晶模型及体积分数模型,确定了临界应力与峰值应力的线性关系,预测了高温形变过程中的动态再结晶行为。本研究为铬钼高温铁素体钢12CrMoG的实际热加工工艺及其工程应用提供了科学的指导与依据。 

【文章来源】：材料导报. 2020,34(20)北大核心EICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

12CrMoG钢的原始组织及热压缩试验工艺流程图

12CrMoG钢在不同变形温度和不同应变速率下的流变曲线分别如图2a和b所示,可知,变形抗力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小。变形初期,加工硬化占据主导地位,变形抗力急剧上升;随后变形抗力增速变缓,表明动态回复及动态再结晶等软化机制已经发生。所有曲线均呈动态回复型或动态再结晶型的特征,高温低应变速率下的流变曲线呈现明显的动态再结晶趋势。下文将结合微观组织加以验证。2.2 12CrMoG钢的高温本构模型

Arrhenius本构方程可有效预测金属材料在热变形中的变形抗力[19-21]。本工作构建了12CrMoG钢在应变量为0.2时的本构方程,建立了变形温度T、应变速率与变形抗力之间的函数关系。将实验数据进行线性拟合求得应变为0.2时的参数为:α=0.010 9;表观应力指数n=4.96,如图3a所示,表明12CrMoG钢的热变形以高温攀移控制为主[22];热变形激活能Q=384.54 kJ·mol-1,如图3b所示,这意味着铁素体钢12CrMoG具有优良的热加工性能;A=6.12×1013。进而得到应变量为0.2时的高温本构方程:ε ˙ =6.12×10 13 [ sinh (0.0109σ)] 4.96 exp (-3.84×10 5 /RΤ)?????? ??? (1)

【参考文献】：
期刊论文
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[3]800H合金动态再结晶行为研究[J]. 曹宇,邸洪双,张洁岑,张敬奇,马天军.  金属学报. 2012(10)
[4]Ru对镍基单晶高温合金微观组织的影响[J]. 孙飞,张建新.  材料热处理学报. 2011(10)

硕士论文
[1]T22钢无缝钢管顶管过程拉凹机理研究[D]. 李修叶.安徽工业大学 2018
[2]T22/800H异质TIG焊接接头组织和性能的研究[D]. 韩秉霖.江苏大学 2017
[3]T22合金高压锅炉管的研制[D]. 邓丕安.中南大学 2006



本文编号：3324490