熱模擬實(shí)驗(yàn)一系列方案

1、熱模擬實(shí)驗(yàn)一系列方案一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟捎胓leeble-3500試驗(yàn)機(jī)對(duì)試驗(yàn)鋼在不同溫度和應(yīng)變速率下進(jìn)行熱壓縮變形試驗(yàn)1. 測(cè)試了試驗(yàn)鋼的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線；2. 對(duì)高溫形變奧氏體晶粒進(jìn)行金相觀察；3. 結(jié)合試驗(yàn)鋼真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線特征參數(shù)和組織觀察結(jié)果，分析動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié) 晶行為的發(fā)生條件和演化過程；4. 建立試驗(yàn)鋼奧氏體的再結(jié)晶圖，并計(jì)算試驗(yàn)鋼的再結(jié)品激活能，建立其動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng) 力學(xué)模型。、實(shí)驗(yàn)試樣(1)試驗(yàn)材料為25crmo4(2)市初始時(shí)040mm的圓棒鍛造成020mm,鍛造最低溫度不得低于950°c,以保證在鍛造過程中工件內(nèi)部不產(chǎn)生微裂紋，便于后續(xù)機(jī)加工，隨后在650

2、76;c時(shí)保溫1小時(shí)左右。(3)經(jīng)過車床,3-1所示。(4) 試樣備注：試驗(yàn)中采用在試樣兩端面處涂潤(rùn)滑劑加厚度為o.lmm ffl片，主要起隔 離與潤(rùn)滑作用。(5) 試驗(yàn)后収淬火試樣沿徑向中心線剖開，經(jīng)不同粒度砂紙磨制，拋光后用飽和苦味酸+海鷗洗頭膏水溶液腐蝕，將腐蝕液置于60°c的恒溫水浴爐中，然后在金相顯微鏡下觀察 原始奧氏體晶粒的人小。三、實(shí)驗(yàn)方法(-)單道次熱壓縮試驗(yàn)為了 了解試驗(yàn)鋼在特定變形條件下的流變行為，用gleeble-3500熱模擬機(jī)進(jìn)行單道次軸對(duì)稱熱壓縮實(shí)驗(yàn)?？紤]到cwr工藝軋制溫度較高，且工件在連續(xù)大變形內(nèi)一次成形，內(nèi)部承受復(fù)雜多向應(yīng)力，因此選取具有代表性、能涵

3、蓋cwr軋制特點(diǎn)的兒種熱工藝規(guī)程進(jìn)行試 驗(yàn)。(1) 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶流變曲線工藝a:實(shí)驗(yàn)?zāi)康模翰煌瑧?yīng)變速率下的真應(yīng)力一真應(yīng)變曲線b:試驗(yàn)方法：在確定動(dòng)態(tài)再結(jié)hh(dynamic recrystallization,簡(jiǎn)稱drx )流變曲線時(shí)，每一試驗(yàn)的試樣首先被加熱到特定溫度1200 °c并保溫一段時(shí)間。待奧氏體原始晶粒尺寸均 勻化后，降低到不同變形溫度1100、1050> 1000> 950> 900°c,在三個(gè)數(shù)量級(jí)0.02、0.1、 1.0、10界的變形速率下，統(tǒng)一變形到真應(yīng)變0.6。為得到再結(jié)晶晶粒尺寸，變形后立即淬火。 不同變形條件的變形工藝曲線如圖3-

4、5所示。根據(jù)不同變形條件z(溫度與變形速率的組合, z=eexp(q/(rv)f將過程參量輸入微機(jī)，在gleeble-3500機(jī)上進(jìn)行模擬壓縮。(不同變形溫度 2100、1050、1000、950、900三個(gè)數(shù)量級(jí)0.01、0.1、1.0、10s"的變形速率統(tǒng)一變形到真應(yīng)變0.6)c:實(shí)驗(yàn)結(jié)果 獲得不同變形溫度、不同應(yīng)變速率下25crmo4的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線 獲得在各個(gè)具體溫度下，不同應(yīng)變速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線 真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線中實(shí)際提取的數(shù)值，畫出動(dòng)態(tài)再結(jié)晶圖溫度r1 l0.1s-10.01 占j&£££(2) 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)工藝a:

5、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模韩@得動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的體積分?jǐn)?shù)公式b:試驗(yàn)方法：對(duì)試樣進(jìn)行不同變形量壓縮，觀察其淬火組織，可得到動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)與變形量z間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的工藝規(guī)程見圖3-6所示。將試樣在1200°c保溫5分鐘， 待奧氏體均勻化后冷卻到變形溫度1000°c,然后以l.of的應(yīng)變速率分別變形到不同的應(yīng)變0.2、0.3、0.4、0.6,快速淬火。對(duì)金相試樣進(jìn)行觀察，測(cè)出動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的體積分?jǐn)?shù)圖35動(dòng)態(tài)再結(jié)晶熱加工工藝曲線圖36動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)工藝曲線變形溫度10001.0的變形速率統(tǒng)一變形到真應(yīng)變0.2、0.3、0.4、0.6結(jié)論：4種結(jié)果。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)與變形量之間的關(guān)系(4個(gè)點(diǎn)？ ？

6、 ？)；c:實(shí)驗(yàn)結(jié)果 獲得以1.0呂的應(yīng)變速率分別變形到不同的應(yīng)變0.2、0.3、04、0.6時(shí)的 體積百分?jǐn)?shù)(3) 靜態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸試驗(yàn)工藝a:實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定奧氏體初始晶粒尺寸，為獲得晶粒長(zhǎng)大的avrami方程提供數(shù)據(jù)；b:試驗(yàn)方法：靜態(tài)再結(jié)品(static recrystallization,簡(jiǎn)稱srx)晶粒尺寸的測(cè)定以兩種不 同的原始奧氏體晶粒尺寸1200°cx5min和1050°cx5min為條件，再以10°c/s的速度降溫 到三個(gè)不同變形溫度匚(1050、1000> 950°c),考慮三個(gè)不同變形量珥0.2、0.35、0.5),以 兩不

7、同變形速率£(0.5. 5.0s'1)變形，變形后保溫一段時(shí)間trex后立即淬火，熱加工工藝曲線 見圖37。奧氏體初始晶粒尺寸測(cè)定工藝見圖38。加熱到兩種不同特定溫度1200°c> 1050°c不同變形溫度環(huán)050、1000> 950三個(gè)不同變形量£(0.2、0.35> 0.5)兩不同變形速率農(nóng)(0.5、5.0s-1)c:實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)定各種對(duì)應(yīng)情況下的奧氏體初始晶粒尺寸(4) 晶粒長(zhǎng)大試驗(yàn)工藝a:實(shí)驗(yàn)冃的：測(cè)定再結(jié)晶后晶粒長(zhǎng)大的尺寸，為得晶粒長(zhǎng)大的avromi方程提供數(shù)據(jù)； b:試驗(yàn)方法：再結(jié)晶后晶粒長(zhǎng)大的測(cè)定是先將試驗(yàn)加熱到12

8、00°c奧氏體化，并保溫5min,再以10°c /s的速度降溫到三個(gè)不同變形溫度心卩050、1000> 950°c),變形到真應(yīng)變0.75,以5.0s1 的變形速率變形。變形后保溫四個(gè)不同時(shí)間立即淬火。時(shí)間tg,(/=l, 2, 3, 4)的選取保證晶 粒有明顯的長(zhǎng)大，工藝曲線見圖39。三個(gè)不同變形溫度td(1050> 1000、950°c)統(tǒng)一變形到真應(yīng)變0.755.0 s-1的變形速率選取保證晶粒有明顯的長(zhǎng)大的時(shí)間tgi(i=l, 2, 3, 4)圖3-7靜態(tài)再結(jié)晶工藝曲線fig. 3-7 tech no logical process

9、of srx sizet, 5minfig. 3-8 tech no logical process of origi nal grain測(cè)定各種對(duì)應(yīng)情況下的再結(jié)晶后晶粒反大的尺寸雙道次熱壓縮試驗(yàn)獲得靜態(tài)再結(jié)晶的晶粒尺寸。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模韩@得靜態(tài)再結(jié)晶的體積分?jǐn)?shù)公式，c：實(shí)驗(yàn)結(jié)果(-)a:1200*c,5mint, 5minb：試驗(yàn)方法：在變形間隔時(shí)間內(nèi)或變形后靜態(tài)再結(jié)晶的軟化動(dòng)力學(xué)通過雙道次熱壓縮 試驗(yàn)測(cè)定。實(shí)驗(yàn)用gleeble-3500熱模擬機(jī)對(duì)試樣施以兩次加載確定靜態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)曲線， 其屮兩次加載法工藝曲線見圖3-10o圖39初始晶粒尺寸測(cè)定工藝曲線圖310兩次加載法工藝曲線fig. 3-9 in itial grain size tech no logical process fig. 3-10 double-hit tech no logical process在熱模擬機(jī)上，首先以10°c/s的速度加熱試樣到1200°c,并保溫5min以獲得均勻尺 寸的奧氏體晶粒，在此條件下得到某一奧氏體晶粒尺寸。然后以10°c/s的速度降溫至三組 不同的變形溫度心（1050、1000、950°c）,保溫60s以均溫。接著以5.0*的變形速率對(duì)試樣 施以軸對(duì)稱壓縮