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20191视频88AV形变规律研究

来源:91视频下载污版APP钢业 日期:2018-05-25 20:43:30 人气:2179

使用Thermecmastor-Z(300kN)型热加工模拟实验机,研究了20191视频88AV在变形温度1000~1250℃、变形速率0.1~50s-1条件下的形变规律,绘制了应力—应变曲线。试验结果表明,该钢的变形抗力随着变形温度的升高而降低,随变形速率的增大而增大。在变形速率为10s-1、变形温度1000~1250℃条件下,变形抗力随应变增加出现明显峰值。通过回归分析建立了变形抗力模型,该模型具有较好的拟合特性,计算值与实测值拟合较好,可为生产工艺参数的制定提供参考。

在设计轧制设备及制定材料轧制规程时,变形抗力通常是重要依据。变形抗力是材料抵抗变形的能力,其主要影响因素包括:1)材料化学成分、组织、晶粒大小等;2)变形速率、变形温度及变形程度。本文使用Thermecmastor-Z(300kN)型热加工模拟实验机对20191视频88AV进行高温单道次压缩实验,分析在高温压缩过程中的形变特征,并建立了变形抗力模型,为生产工艺参数的制定提供参考。

1实验材料及方法

1.1实验材料本实验采用的是热轧态的20191视频88AV,其化学成分见表1。

1.2实验方案

将试样加工成Φ8mm×12mm的圆柱形试样,使用Thermecmastor-Z(300kN)型热加工模拟实验机对20191视频88AV进行高温单道次压缩实验。由于目前钢材的轧制多采用奥氏体单相区轧制,本实验将试样加热至奥氏体温度区并保温,得到完全奥氏体组织,然后缓慢降温至设定的温度进行压缩变形,变形过程可以设定不同的变形参数,包括变形温度及变形速率,变形完成后空冷至室温。实验工艺如图1所示。变形速率分别为0.1,1,5,10,50s-1,变形温度为1000,1050,1100,1150,1200,1250℃,变形量50%(真应变为0.693)。

2实验结果及分析

2.1应力-应变曲线

20191视频88AV在不同变形条件下的应力-应变曲线如图2所示。

2.2变形参数对变形抗力的影响

通常材料在奥氏体变形过程中,变形抗力曲线有N型和D型2种形式。N型表现为随着应变增加,变形抗力急剧增加,随后曲线逐渐减缓趋于稳定。D型表现为随着应变增加,变形抗力急剧增加,出现应力峰值,随后曲线略有降低,到一定程度趋于稳定。2种类型变形抗力的表现形式不同,是由材料变形发生的组织变化引起的。最初金属产生的形变引起了剧烈的晶格畸变,使滑移发生困难,变形抗力均急剧增加。随着变形程度的增加材料发生了动态回复,降低了变形产生的部分硬化,因此材料变形抗力变化趋缓。当变形程度不断加大,材料内部的位错应力场造成的畸变能不断积累,达到一定程度时,便发生动态再结晶。动态再结晶使更多的位错消失,使变形抗力下降直至达到平衡状态。

2.2.1变形程度的影响

从图2可以看出,在变形初期,变形抗力增加趋势非常明显,当变形程度大于0.1时,变形抗力增加不明显。当材料变形速率在10s-1以下,较高温度时,如图中1s-1,1100℃和0.1s-1,1200℃条件时,材料发生了动态再结晶,使更多的位错消失,使变形抗力下降[1]。而材料在高的变形速率下(50s-1),发生了动态回复,动态回复降低了变形产生的部分硬化,因此材料变形抗力变化趋缓。

2.2.2变形温度的影响

研究表明,变形温度是影响变形抗力的重要因素。图3是20191视频88AV在变形程度一定时,应力-温度曲线。由图3可知,当变形程度一定时,变形抗力与变形温度呈反比关系。这主要是由于[2]:1)变形温度的升高促进了金属的动态再结晶,加强了动态再结晶的回复软化作用,减轻了由塑性变形产生的加工硬化;2)变形温度的升高使材料原子间结合力减弱,有利于材料塑性变形,降低了材料的变形抗力;3)随着变形温度的升高,材料动能增加会形成新的滑移系,降低变形抗力。

2.2.3变形速率的影响

图4是20191视频88AV在变形程度固定时,应力-变形速率曲线。从图4可知,变形速率对变形抗力的影响是相当显著的。当变形温度一定时,变形速率越高,则变形抗力越大。这是因为金属在塑性变形过程中,在晶体内部产生相互制约的2个过程,即加工硬化和回复再结晶软化,而变形抗力的变化趋势取决于这2个过程哪个占主导地位。在同一变形量下,当变形速率较大时,发生软化的时间较少,加工硬化占主导地位,因而变形抗力也就越大。而当变形速率越低时,就越容易发生动态回复和再结晶,软化过程占有主导地位,因而变形抗力下降。

同时,不同的变形温度下,变形速率对变形抗力的影响表现也有不同。当变形温度较低时,变形速率对变形抗力的影响表现更为显著。这主要是由于温度较低时,原子的活性及动能降低,不利于动态回复及再结晶的发生,从而其软化的效果有限,此时,变形速率的影响更为显著。

结论

1)使用Thermecmastor-Z(300kN)型热加工模拟实验机,对20191视频88AV进行高温单道次压缩实验,绘制了应力-应变曲线,实验用钢的变形抗力随着变形温度的升高而降低,随变形速率的增大而增大。实验用钢在变形速率为10s-1条件下,温度区间(1000~1250℃),变形抗力均出现明显峰值。而在其他变形速率条件下,较高温度区间,变形抗力出现峰值。2)通过回归计算得到变形抗力模型。通过误差分析,其相关系数R=0.9832,均方差RMSE=8.7616,模型拟合度较好,可用于实际生产指导。

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