Fe-13Cr-4Al合金的高温流变行为

发布时间：2021-08-08 19:00

　　在Gleeble-1500热模拟实验机上对Fe-13Cr-4Al合金进行了等温压缩实验,研究了该材料在变形温度800～1000℃、应变速率0.01～10 s^-1条件下的高温流变行为;构建了包含Arrhenius项同时考虑应变、应变速率及温度影响的高温热变形本构方程。结果表明,Fe-13Cr-4Al合金的高温流变应力状态主要受温度和应变速率的影响,并且在较低变形温度和低应变速率(800～900℃、0.01～0.1 s^-1)的变形条件下呈现出动态再结晶;而在较高温度（950～1000℃）的变形条件下呈现出动态回复。材料常数Q、α、n和ln A均是应变ε的函数,采用五次多项式可拟合两者之间的关系。同时应用包含应变补偿的本构方程可预测Fe-13Cr-4Al合金在实验温度和应变速率条件下的流变应力。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(14)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

Fe-13Cr-4Al合金在不同变形条件下的流变应力曲线

可发现材料常数n"和β分别为的关系曲线的斜率，利用Origin软件中做出的关系曲线，线性拟合即可。将应变量为0.4的数据代入上述各式中，结果如图2所示，求得材料常数n"和β的平均值分别为n"=11.6428、β=0.07162 MPa-1，α=β/n"=0.0062 MPa-1。在全应力水平下，将式（5）代入式（2）中，并在两边取自然对数，可得到式（8):

将求得的材料常数Q、α、n和A的值代入式（1）、（2），可得Fe-13Cr-4Al合金的热变形参数Z方程和本构方程：许多学者的研究结果都表明式（1）、（2）可很好的描述在特定应变量下金属材料的热变形行为。但也有学者[12-13]研究了考虑应变量后的热变形本构方程，他们认为应变量对材料常数Q、α、n和A有较大的影响。因此，流变应力应为温度T、应变速率和应变ε的函数。应变对流变应力的影响可通过将材料参数表达为应变的多项式来实现[9]。所以本研究考虑了应变补偿下本构方程的建立。为了得到应变和材料常数之间的关系，本研究用相同的方法计算了间隔为0.05的应变量为0.1～0.7范围内的一系列应变量对应的材料常数Q、α、n、ln A的值。利用Origin软件对计算的材料常数与应变之间的关系进行多项式拟合，结果表明，采用五次多项式可很好的拟合二者之间的关系。五次多项式拟合结果如式（11）和图4所示。将式（10）中各材料常数用式（11）中的表达式代替即可得到包含应变补偿的本构方程。

【参考文献】：
期刊论文
[1]7050铝合金的热变形行为及热加工图研究[J]. 郝爱国,吉卫,郝花蕾.  热加工工艺. 2018(17)
[2]马氏体不锈钢Z2CN131动态再结晶行为研究[J]. 孙利钢.  热加工工艺. 2018(14)
[3]TA11钛合金热变形本构方程[J]. 廖毅,庞玉华,杨艳慧,张明申.  热加工工艺. 2018(10)



本文编号：3330505