【摘要】：FV520B馬氏體不銹鋼是廣泛用來(lái)制造汽輪機(jī)葉片的常用材料。復(fù)雜的工作環(huán)境要求葉片具有良好的宏微觀性能。熱鍛制造的葉片各方面性能優(yōu)于機(jī)加工制造的葉片。FV520B鋼的熱變形行為及其熱加工性能對(duì)葉片熱鍛工藝參數(shù)的選擇有著至關(guān)重要的作用。目前,FV520B鋼的熱變形行為及其熱加工性能的研究仍處于盲區(qū)狀態(tài)。針對(duì)這種狀況,本文分析探究了各變形參數(shù)對(duì)FV520B鋼的熱變形行為和熱加工性能的影響,推導(dǎo)建立FV520B鋼本構(gòu)方程、熱加工圖和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型,為FV520B鋼熱鍛葉片工藝參數(shù)的選擇和優(yōu)化提供依據(jù),具體研究結(jié)果如下所述:本文基于FV520B鋼在變形溫度為850-1150℃和應(yīng)變速率為0.005-5s~(-1)下的流動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線,討論和分析了變形參數(shù)對(duì)FV520B鋼高溫流動(dòng)行為的影響。推導(dǎo)建立了FV520B鋼修正Arrhenius型和修正J-C型本構(gòu)方程,這兩種本構(gòu)方程的流動(dòng)應(yīng)力預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值的平均相對(duì)誤差分別為3.012%和8.408%。對(duì)比分析表明修正Arrhenius型本構(gòu)方程比修正J-C型本構(gòu)方程能更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)FV520B鋼的高溫流動(dòng)應(yīng)力。結(jié)合動(dòng)態(tài)材料模型(DMM)和所建立的FV520B鋼修正Arrhenius型本構(gòu)方程以及Murty不穩(wěn)定性判據(jù),分別計(jì)算了FV520B鋼的功率耗散效率η和不穩(wěn)定參數(shù)ξ((5)ε)來(lái)構(gòu)建其熱加工圖。結(jié)果表明FV520B鋼熱加工不穩(wěn)定區(qū)域隨應(yīng)變的增加先逐漸增大后略有所減小。熱加工圖和相應(yīng)條件下的微觀組織結(jié)合分析,確定FV520B鋼的最佳熱加工工藝參數(shù)的范圍為0.027-0.23s~(-1)/1050-1125℃。通過(guò)流動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線計(jì)算了F520B鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為發(fā)生時(shí)的特征參數(shù),構(gòu)建了它們與Z參數(shù)的關(guān)系。推導(dǎo)建立FV520B鋼的DRX動(dòng)力學(xué)模型,預(yù)測(cè)了FV520B鋼在1000-1150℃/0.005-5s~(-1)下的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù),相應(yīng)條件下的顯微組織分析驗(yàn)證了所建立的FV520B鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型的可靠性。統(tǒng)計(jì)測(cè)量結(jié)果表明FV520B鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸隨應(yīng)變速率減小、初始晶粒尺寸增大、溫度升高以及變形量減小而增大。構(gòu)建的FV520B鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型的晶粒預(yù)測(cè)值與測(cè)量值的平均相對(duì)誤差為7.62%,能較好地預(yù)測(cè)FV520B鋼的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸。對(duì)FV520B鋼熱鐓粗微觀組織演化的有限元模擬,通過(guò)分析變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)FV520B鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸分布的影響,驗(yàn)證了FV520B鋼最佳熱加工工藝參數(shù)范圍1050-1125℃/0.027-0.23s~(-1)具有一定的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG142.71
【圖文】：

是與設(shè)備相連的電腦，實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)傳入該電腦上，圖 2-1(d)是在壓縮試樣沿軸向方向的中間安裝數(shù)據(jù)追蹤的熱電偶絲裝置。圖2-1 實(shí)驗(yàn)儀器Gleeble-3500熱力模擬試驗(yàn)機(jī)：(a) Gleeble-3500整體設(shè)備，(b) 壓縮室，(c) 數(shù)據(jù)采集電腦，(b) 熱電偶絲安裝裝置2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案通過(guò)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的查閱，了解了 FV520B 鋼完全奧氏體化的溫度至少要達(dá)到 850℃。本課題研究的是 FV520B 鋼的高溫?zé)崴苄宰冃涡袨�，因此選取FV520B 鋼的熱物理模擬壓縮實(shí)驗(yàn)的變形溫度為 850℃-1150℃，應(yīng)變速率設(shè)定為0.005-5s-1，壓縮試樣的變形量為 60%

50 300 850 120 0.005 0.050.5550 300 925 120 0.005 0.050.5550 300 1000 120 0.005 0.050.5550 300 1075 120 0.005 0.050.5550 300 1150 120 0.005 0.050.55

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 魯世強(qiáng);歐陽(yáng)德來(lái);崔霞;王克魯;;Ti-25V-15Cr-0.2Si阻燃鈦合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為（英文）[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2016年04期

2 宿展寧;黨淑娥;何艷;趙y

本文編號(hào)：2715256