微合金中碳钢的热压缩变形流变行为研究

在gleeble-1500热模拟机上对01570铝合金进行等温热压缩实验,变形温度为300~450℃,应变速率为0.001~1s-1,研究其热压缩变形的流变应力行为。结果表明:01570铝合金真应力-应变曲线在变形温度为300℃,应变速率为0.01~1s-1的条件下,流变应力开始随应变增加而增大,达到峰值后趋于平稳,表现出动态回复特征;而在其他条件下,应力达到峰值后随应变的增加而逐渐下降,表现出动态再结晶特征。在用arrhenius方程描述01570铝合金热变形行为时,其变形激活能q为152.33kj.mol-1。

采用gleebe-1500热模拟机对7085铝合金进行热压缩,研究了该合金在应变速率为1~38s-1、变形温度为260~440℃条件下的流变应力行为。结果表明,7085铝合金流变应力在变形初期随着应变的增加而增大,出现峰值后逐渐趋于平稳;峰值应力随应变速率的增加而增加,随温度的升高而降低;通过线性回归分析计算出7085材料的应变硬化指数n以及变形激活能q,获得了7085铝合金高温条件下的流变应力本构方程。

采用毛细管流变仪研究了无卤阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(pc/abs)的流变行为,得到了熔体表观黏度及切应力与剪切速率的关系。结果表明,无卤阻燃pc/abs合金熔体为假塑性流体,表观黏度随剪切速率的增加而降低;在230℃时,合金的非牛顿指数随着阻燃剂含量的增加而增加;在剪切速率为20~3000s-1时,合金黏度对温度不敏感,即实现黏度降低,采用升温法效果不佳。

采用gleeble-3500热模拟实验机进行了403nb钢的高温热压缩实验,并对其流变应力进行了研究。实验结果表明,温度在1100℃～1150℃,应变速率在0.01s-1～0.1s-1时,403nb钢在热压缩实验中发生了明显的动态再结晶;用zener-hollomon参数的双曲对数函数能较好的描述403nb钢的流变行为;经回归得到了403nb钢峰值应力σp的表达式和热变形激活能q值。

采用mms-200热力模拟实验机进行高温压缩试验,研究一种低碳微合金管线钢在应变速率为0.1,1.0和5.0s-1,变形温度为800～1150℃条件下的热变形行为及流变应力特征,利用透射电镜和光学显微镜观察高温压缩变形后的组织,采用zener-hollomon参数的双曲正弦函数来描述实验钢的热变形流变应力行为。研究结果表明:流变应力随着变形温度的升高而降低,随着变形速率的提高而增大;实验钢在高温压缩过程中存在动态回复和动态再结晶2种软化机制,在较高变形温度和较低应变速率条件下,才发生动态再结晶;在获得的流变应力解析式中,结构因子a、应力水平参数α和应力指数n分别为2.6×1018s-1,0.012mpa-1和5.73,热变形激活能为518.73kj/mol。

文章根据热压缩试验数据,应用一元线性回归和多元线性回归方法,研究了6061铝合金材料的流动应力与温度、应变速率和应变之间的关系,并根据试验数据确定了6061铝合金材料的本构方程。研究表明,6061铝合金热压缩塑性变形时的流变应力和应变速率之间的关系满足双曲正弦函数关系式;其热压缩塑性变形时流变应力的双曲正弦对数项与绝对温度倒数之间满足线性关系,其高温压缩变形受热激活能的控制。

可分为中碳钢、不锈钢、铝合金

从技术上分析了结晶型pp在tg~tm(tf)温度区间变形的相(结构)-(凝聚)态意义,使用黄金分割法在其tg~tm(tf)温度区间划分低温和高温双相热固态变形温度区域,同时设计3种热压实验温度,并沿用冷压变形研究的镦粗变形模式和试样对pp进行4种变形速度和3种变形程度的热压变形实验。实验结果表明,提高pp热压变形温度和变形速度可以产生温度软化和速度粘化效应以及速度缩减回弹效果,从而大幅度降低冷压pp的变形回弹并改善其定形性,并有可能使pp高速热锻技术实现实用目标。

在单道次压缩变形实验中,采用gleeble-1500热模拟实验机测定了低碳钢ss400和t510l钢在950～1050℃、0.5/s、5/s、变形量80%条件下的热变形行为,研究了变形温度、变形速率对实验钢再结晶行为及再结晶后奥氏体晶粒尺寸的影响,建立了低碳钢的动态再结晶模型。

根据热压缩模拟试验获得的数据,用一元线性回归和多元线性回归的方法,研究了铅镁铝合金的流变应力与温度、应变速率和应变之间的关系,并根据试验数据确定了铅镁铝合金的本构方程。结果表明:铅镁铝合金在高温热变形时的流变应力与应变速率及变形温度之间满足双曲正弦函数关系;其热压缩变形时流变应力本构方程可以高精度地预测高温变形时的稳态流变应力,其高温热变形受热激活能的控制。

中碳钢mediumearbonsteel 含碳量在0.30一0.60%的碳钢。中国国家标准(gb699一88)中有30、35、40、 45、50、55、60及30mn、35mn、40mn、45mn、50mn、60mn13个钢号， 其中有6个为高锰量钢号。中碳钢的强度、硬度比低碳钢高，而塑性、韧性比 低碳钢略低，热锻、热压性能良好，冷加工变形能力居中等，切削性好，但焊 接性较差。中碳钢最适宜采用热锻、热冲压和金属切削加工，也可以在冷状态 下拉丝或冷徽、冷冲压，除特殊情况外，很少用它作焊接件。加工工艺的影响 中碳钢因含碳量较高，可以通过热处理强化。多采用调质处理以获得好的综合 力学性能。机械制造业中最常用的中碳调质钢是40、45和50号钢。与合金钢 相比，碳钢的主要缺点是淬透性较低，当工件的截面直径或厚度大于巧mm时 淬火效

在变形温度为300～460℃,应变速率为0.001～1.000s-1的条件下,采用gleeble-1500热模拟试验机对7b50铝合金的热变形加工行为进行了研究。结果表明,7b50铝合金在热压缩变形中的流变应力随着温度的升高而减小,随着应变速率的增大而增大。对该合金进行热变形加工的适宜条件是:热压缩加工温度为380～460℃、应变速率为0.100～1.000s-1。在变形温度较高或应变速率较低的合金中发生部分再结晶,并且在合金组织中存在大量的位错和亚晶。随着温度升高和应变速率降低,亚晶尺寸增大,位错密度减小,合金的主要软化机制逐步由动态回复转变为动态再结晶。

通过在gleeble1500热模拟试验机上的热形变和冷却试验,研究了热形变及钒微合金化对高碳钢连续冷却后显微组织及硬度的影响。研究结果表明:未形变的含钒试验钢在5和9℃/s冷速下出现了中低温组织贝氏体和马氏体,950℃变形后的含钒钢,在同样冷速下相变后得到的组织全为珠光体。随钒含量的增加,珠光体转变后的片层间距变小,硬度升高。同样冷速下形变后试验钢的珠光体团细化,珠光体片层间距增加,硬度降低,且形变后增加冷速引起的珠光体片层细化效果不如未形变时明显。

研究了fe-2.5v合金的渗碳及渗后合金与20钢的热压复合,结果表明,厚度为1mm的fe-2.5v合金,在温度950℃和碳势1.2%c条件下渗碳4h,材料完全渗透,组织为屈氏体加v4c3碳化物。将渗碳后的fe-2.5v合金与20钢热压复合,将发生碳原子自fe-2.5v合金向20钢的扩散,碳的扩散深度为0.12mm。界面附近的fe-2.5v合金组织形貌未发生改变,而20钢的组织由原来的珠光体加铁素体转变为全珠光体组织。fe-2.5v合金的硬度在1150hm左右。在距界面大约60μm处,硬度开始下降,在界面处的硬度为1100hm。

高碳高合金马氏体钢淬火后在回火过程中存在过饱和碳原子偏聚现象,碳原子偏聚于位错附近的间隙位置,回火过程中以碳化物形式沉淀析出。通过内耗研究表明,随着回火温度的增加,snoek峰驰豫强度下降并消失,skk峰驰豫强度降低并随回火温度的升高而宽化。由该结果可知由于大量碳原子偏聚于位错处,随后以细颗粒碳化物形式在位错处析出。随着回火温度增加,大部分位错回复消失及碳化物聚集长大,同时残余奥氏体分解产生硬化效应,使钢的硬度增加而韧性下降。

采用不同熔体处理工艺获得3种不同冶金质量的3003铝合金,通过gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为300℃~500℃,应变速率为0.01s-1~10s-1高温等温压缩实验。结果表明,3003铝合金具有正的应变速率敏感性,热变形激活能q与含杂量h呈线性关系,经高效综合处理的3003铝合金热变形激活能最低为174.62kj.mol-1,有利于材料热塑性变形。采用加工硬化率计算不同熔体处理的3003铝合金的临界应变值,获得了经不同熔体处理的3003铝合金发生动态再结晶的临界条件。

采用氯化原位接枝技术制备了苯乙烯(st)、甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酸-2-羟基乙酯(hea)、丙烯酸-2-羟基丙酯(hpa)和丙烯酸丁酯(ba)等五种单体改性的cpvc。用毛细管流变仪测定了它们的流变行为。讨论了cpvc和改性cpvc的熔体粘度与剪切速率、剪切应力以及温度的关系。结果表明:cpvc和改性cpvc熔体均为假塑性流体,改性cpvc的假塑性增强,熔体表观粘度低于cpvc的熔体表观粘度。在190~205℃温度范围,两者的对数表观粘度与1/t呈非线性关系。cpvc-g-pmma对温度和剪切应力更加敏感,cpvc-g-phea熔体的流动性明显高于cpvc及其他四种单体改性的cpvc。

利用gleeble--1500热模拟试验机对6005a和6082铝合金进行高温等温压缩试验,研究了在变形温度为450～550℃和应变速率为0.005～10s-1条件下两种铝合金的热变形流变行为.6005a铝合金在低应变速率条件下,不同变形温度时的流变曲线均呈现波浪形特征,随着应变速率的增加,硬化和软化接近平衡,表现为稳态流变特征;在高应变速率条件下,硬化过程占据主导地位,回复和硬化过程的竞争使流变曲线呈现波浪形上升的趋势.6082铝合金在低应变速率情况下,不同变形温度时的流变曲线未出现周期性波动;在中等应变速率条件下也表现为稳态流变特征;在高应变速率条件下出现波浪形特征.两种铝合金均为正应变速率敏感材料,其热变形是受热激活控制.最后给出了铝合金热变形条件下流变应力、应变速率和变形温度三者之间的关系式.

q550属于高强度低碳微合金钢,它在生产制备时采用控制轧制和控制冷却工艺,微合金元素使钢的奥氏体在转变之前的热变形过程中达到了合理的组织状态,在转变后得到更细小的铁素体晶粒,从而使钢具有高强度和高韧性的配合。而金属材料的高温塑性的变形行为是制定其"扭转、轧制、挤压"等热加工工艺的实际理论依据。所以在研究q550低碳微合金钢的高温塑性和变形时所出现的变形条件、流变应力行为等以及在变形过程中的回复再结晶行为等,为q550低碳微合金钢轧制等热加工组织、性能控制、工艺制定提供坚实理论依据和实验基础。

利用gleeble-3800数字控制热/力模拟试验机对q690低碳微合金钢进行高温单道次热压缩实验,研究了不同变形温度(850～1150℃)、应变速率(0.01～30s-1)条件下的热变形行为。采用峰值应力和饱和应力共同描述流变应力,确定了实验钢热变形激活能q=356.05kj/mol,数值模拟回归出了实验钢的热变形本构方程。根据应变硬化率和应力的关系,确定了动态再结晶的临界应变值及其与zener-hollomon因子的关系式。

热轧低碳钢是一类广泛应用于建筑结构及机械制造中的碳素结构用钢。它具有优良的变形塑性，可以在较高的应变速率下实现轧制、弯曲等加工，但其不同工艺条件下热形变过程的组织演变、性能变化以及随后的时效特征是目前亟待研究的课题。热变形材料的组织、性能特征以及变形后的时效特征不仅取决于钢材中的碳、氮含量，成形后的热处理工艺，时效程度，服役温度与时间等多种因素，而且受热变形工艺参数、变形后的微观组织的直接影响。

热轧低碳钢是一类广泛应用于建筑结构及机械制造中的碳素结构用钢。它具有优良的变形塑性，可以在较高的应变速率下实现轧制、弯曲等加工，但其不同工艺条件下热形变过程的组织演变、性能变化以及随后的时效特征是目前亟待研究的课题。热变形材料的组织、性能特征以及变形后的时效特征不仅取决于钢材中的碳、氮含量，成形后的热处理工艺，时效程度，服役温度与时间等多种因素，而且受热变形工艺参数、变形后的微观组织的直接影响。