新型低成本超高强度钢热变形行为研究

发布时间：2021-10-29 03:11

　　采用Gleeble-3800型热模拟试验机对新型低成本超高强度G31L钢的热变形行为进行了系统研究,变形温度为750～1250℃、应变速率为0. 01～10 s-1,最大应变量为0. 9。取不同变形条件下的峰值应力,计算G31L钢热变形激活能Q及其本构方程;并基于动态材料模型绘制应变量为0. 2、0. 4、0. 6和0. 8的功率耗散图和流变失稳图,建立该材料热加工图。分析发现合理加工区主要分布在1050～1250℃,0. 01～0. 32 s-1范围内,且功率耗散因子η大于0. 3,在此区域内合理选择变形温度和应变速率,使基体发生动态再结晶并避免晶粒过分长大,可获得性能优良的锻件。 

【文章来源】：塑性工程学报. 2020,27(07)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

G31L钢在不同变形条件下的真应力-真应变曲线

图1 G31L钢在不同变形条件下的真应力-真应变曲线拉长晶粒经历剧烈形变后通过位错多边化，形成无位错的低能量区作为亚晶，亚晶通过消耗周围高位错的畸变区逐渐成长为再结晶有效核心。随着变形温度升高，形变储存能的释放速率增加[12]。当变形温度为950℃时，G31L钢开始发生动态再结晶，逐渐形成无畸变的、细小的等轴状再结晶晶粒，如图3c所示。当变形温度为1050℃时，无畸变低能量的新晶粒依靠与周围畸变的、高能量的母相的储能之差，晶界向畸变区移动，直至等轴晶完全代替原母相纤维状晶粒组织为止，如图3d所示，动态再结晶才完成。

热变形本构方程准确描述了材料热变形过程中变形温度、应变速率和流变应力三者之间的内在关系，为材料墩粗、拔长等热变形工艺提供理论依据。本研究选用Zener-Hollomom模型[13]，一般方程表达式如下:式中:Z为Zener-Hollomom参数;Q为热变形激活能;R为理想气体常数，R=8.314 J·mol-1·K-1;T为热力学温度。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3463846