高氮奧氏體不銹鋼的熱變形行為研究
發(fā)布時間:2021-02-04 10:10
高氮奧氏體不銹鋼用氮取代鎳不僅可以降低成本,還可以在不過多降低塑性的同時提高材料的強度和耐腐蝕性能,但也存在回復(fù)阻滯現(xiàn)象,使得在軋制過程中容易出現(xiàn)應(yīng)力集中,產(chǎn)生開裂。因此本課題組對高氮奧氏體不銹鋼(高氮鋼)的熱變形行為進行研究。本文使用熱力模擬試驗機Gleeble-3500對高氮奧氏體不銹鋼在不同的變形條件下進行單、雙道次熱壓縮實驗,其中單道次熱壓縮的變形溫度與應(yīng)變速率分別為950℃、1000℃、1050℃、1100℃與0.01s-1、0.1s-1、0.5s-1、1s-1,分析了變形條件對流變應(yīng)力和微觀組織的影響,建立高溫?zé)嶙冃畏匠毯蛣討B(tài)再結(jié)晶動力學(xué)模型,繪制不同變形量下的熱加工圖;雙道次實驗的變形溫度與單道次相同,應(yīng)變速率為1s-1,道次間停留時間為520s,分析溫度變化和道次間停留時間對流變應(yīng)力和微觀組織的影響,建立了亞動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)模型。研究結(jié)果如下:1、用origin軟件對其單道次熱壓縮后的數(shù)據(jù)進行了擬合,分析了實驗溫度與應(yīng)變速率對流變應(yīng)力曲線的...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 高氮鋼及其發(fā)展與研究
1.3 金屬材料的熱變形行為
1.3.1 研究方法
1.3.2 動態(tài)再結(jié)晶行為的研究現(xiàn)狀
1.3.3 亞動態(tài)再結(jié)晶行為的研究現(xiàn)狀
1.4 熱加工圖的理論及其應(yīng)用
1.4.1 熱加工圖的研究進展
1.4.2 熱加工圖理論的材料模型
1.4.3 熱加工圖的應(yīng)用
1.5 本文研究目的及內(nèi)容
第二章 實驗材料及方法
2.1 實驗材料
2.1.1 試樣材料的選取
2.1.2 試樣原始顯微組織
2.2 熱壓縮實驗
2.2.1 實驗設(shè)備
2.2.2 試驗方法
2.3 熱壓縮顯微組織觀察
2.4 本章小結(jié)
第三章 高氮鋼的高溫本構(gòu)方程和動態(tài)再結(jié)晶行為的研究
3.1 引言
3.2 單道次熱壓縮真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線分析
3.3 熱變形參數(shù)對高氮鋼流變應(yīng)力及顯微組織的影響
3.3.1 應(yīng)變速率對高氮鋼流變應(yīng)力的影響
3.3.2 變形溫度對高氮鋼流變應(yīng)力的影響
3.4 熱變形本構(gòu)方程
3.5 動態(tài)再結(jié)晶的臨界條件
3.6 動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)模型
3.7 動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型
3.8 變形條件對試樣微觀組織的影響
3.8.1 變形速率對微觀組織的影響
3.8.2 變形溫度對微觀組織的影響
3.9 本章小結(jié)
第四章 高氮鋼的熱加工圖
4.1 引言
4.2 熱加工圖物理模型的理論基礎(chǔ)
4.2.1 動力學(xué)模型
4.2.2 原子理論模型
4.2.3 動態(tài)材料模型(DMM)
4.3 基于動態(tài)材料模型理論的熱加工圖
4.3.1 基于動態(tài)材料模型理論的功率耗散
4.3.2 基于動態(tài)材料模型理論的流變失穩(wěn)判據(jù)
4.4 熱加工圖的構(gòu)造
4.4.1 功率耗散圖
4.4.2 流變失穩(wěn)圖
4.5 高氮鋼熱加工圖的分析
4.5.1 功率耗散圖中的峰值區(qū)和谷值區(qū)
4.5.2 高氮鋼熱加工圖中的失穩(wěn)區(qū)
4.6 高氮鋼熱加工工藝參數(shù)的優(yōu)化
4.7 本章小結(jié)
第五章 高氮鋼的亞動態(tài)再結(jié)晶行為研究
5.1 引言
5.2 雙道次真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線分析
5.3 亞動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)的計算
5.4 熱變形參數(shù)對高氮鋼亞動態(tài)再結(jié)晶的影響
5.5 單雙道次熱壓縮后微觀組織的對比分析
5.6 亞動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)模型的建立
5.6.1 亞動態(tài)再結(jié)晶激活能Qmrex的計算
5.6.2 亞動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)方程的建立
5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]節(jié)鎳型高氮奧氏體不銹鋼的動態(tài)再結(jié)晶行為[J]. 張彩軍,嵇爽,趙英利,張雲(yún)飛,胡加佳. 金屬熱處理. 2017(07)
[2]真空熱軋法制備不銹鋼復(fù)合板組織和力學(xué)性能[J]. 代響林,劉寶璽,馬久樂,魏劍云,殷福星. 鋼鐵. 2017(02)
[3]300M高強鋼亞動態(tài)再結(jié)晶行為[J]. 張艷姝,孫燕,杜敬霞. 材料熱處理學(xué)報. 2014(08)
[4]316L奧氏體不銹鋼的高溫流變行為[J]. 裴文嬌,郭訓(xùn)忠,王文濤,陶杰. 塑性工程學(xué)報. 2014(03)
[5]316LN鋼高溫流動應(yīng)力與動態(tài)再結(jié)晶模型[J]. 張佩佩,隋大山,齊珂,崔振山. 塑性工程學(xué)報. 2014(01)
[6]Al-1.04Mg-0.85Si-0.01Cu鋁合金的熱壓縮變形行為[J]. 黨小荔,楊伏良,丁珣,劉攀,戴準. 機械工程材料. 2012(05)
[7]Nb-Ti微合金鋼的靜態(tài)再結(jié)晶行為[J]. 陳俊,周硯磊,唐帥,劉振宇,王國棟. 鋼鐵. 2012(05)
[8]厚壁鑄造奧氏體不銹鋼管道焊縫超聲相控陣檢測技術(shù)概述[J]. 林莉,楊平華,張東輝,趙天偉,楊會敏,李喜孟. 機械工程學(xué)報. 2012(04)
[9]TA11鈦合金亞動態(tài)再結(jié)晶行為研究[J]. 齊廣霞,于廣義,陳曉峰. 鍛壓技術(shù). 2011(02)
[10]加工圖的理論研究現(xiàn)狀與展望[J]. 李慶波,周海濤,蔣永峰,趙仲愷,劉志超,溫盛發(fā). 有色冶金設(shè)計與研究. 2009(04)
博士論文
[1]高氮無鎳奧氏體不銹鋼的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究[D]. 孫世成.吉林大學(xué) 2014
[2]高氮奧氏體不銹鋼組織結(jié)構(gòu)及韌脆轉(zhuǎn)變機制的研究[D]. 馬玉喜.昆明理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]Cr-Mn-Ni-Cu-N奧氏體不銹鋼熱變形行為及熱加工圖[D]. 張孝平.蘭州理工大學(xué) 2009
[2]AZ31鎂合金熱變形力學(xué)行為和動態(tài)再結(jié)晶的研究[D]. 趙國丹.重慶大學(xué) 2005
[3]60Si2CrVAT彈簧鋼機械性能的研究[D]. 張德軍.哈爾濱理工大學(xué) 2005
本文編號:3018141
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 高氮鋼及其發(fā)展與研究
1.3 金屬材料的熱變形行為
1.3.1 研究方法
1.3.2 動態(tài)再結(jié)晶行為的研究現(xiàn)狀
1.3.3 亞動態(tài)再結(jié)晶行為的研究現(xiàn)狀
1.4 熱加工圖的理論及其應(yīng)用
1.4.1 熱加工圖的研究進展
1.4.2 熱加工圖理論的材料模型
1.4.3 熱加工圖的應(yīng)用
1.5 本文研究目的及內(nèi)容
第二章 實驗材料及方法
2.1 實驗材料
2.1.1 試樣材料的選取
2.1.2 試樣原始顯微組織
2.2 熱壓縮實驗
2.2.1 實驗設(shè)備
2.2.2 試驗方法
2.3 熱壓縮顯微組織觀察
2.4 本章小結(jié)
第三章 高氮鋼的高溫本構(gòu)方程和動態(tài)再結(jié)晶行為的研究
3.1 引言
3.2 單道次熱壓縮真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線分析
3.3 熱變形參數(shù)對高氮鋼流變應(yīng)力及顯微組織的影響
3.3.1 應(yīng)變速率對高氮鋼流變應(yīng)力的影響
3.3.2 變形溫度對高氮鋼流變應(yīng)力的影響
3.4 熱變形本構(gòu)方程
3.5 動態(tài)再結(jié)晶的臨界條件
3.6 動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)模型
3.7 動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型
3.8 變形條件對試樣微觀組織的影響
3.8.1 變形速率對微觀組織的影響
3.8.2 變形溫度對微觀組織的影響
3.9 本章小結(jié)
第四章 高氮鋼的熱加工圖
4.1 引言
4.2 熱加工圖物理模型的理論基礎(chǔ)
4.2.1 動力學(xué)模型
4.2.2 原子理論模型
4.2.3 動態(tài)材料模型(DMM)
4.3 基于動態(tài)材料模型理論的熱加工圖
4.3.1 基于動態(tài)材料模型理論的功率耗散
4.3.2 基于動態(tài)材料模型理論的流變失穩(wěn)判據(jù)
4.4 熱加工圖的構(gòu)造
4.4.1 功率耗散圖
4.4.2 流變失穩(wěn)圖
4.5 高氮鋼熱加工圖的分析
4.5.1 功率耗散圖中的峰值區(qū)和谷值區(qū)
4.5.2 高氮鋼熱加工圖中的失穩(wěn)區(qū)
4.6 高氮鋼熱加工工藝參數(shù)的優(yōu)化
4.7 本章小結(jié)
第五章 高氮鋼的亞動態(tài)再結(jié)晶行為研究
5.1 引言
5.2 雙道次真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線分析
5.3 亞動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)的計算
5.4 熱變形參數(shù)對高氮鋼亞動態(tài)再結(jié)晶的影響
5.5 單雙道次熱壓縮后微觀組織的對比分析
5.6 亞動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)模型的建立
5.6.1 亞動態(tài)再結(jié)晶激活能Qmrex的計算
5.6.2 亞動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)方程的建立
5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]節(jié)鎳型高氮奧氏體不銹鋼的動態(tài)再結(jié)晶行為[J]. 張彩軍,嵇爽,趙英利,張雲(yún)飛,胡加佳. 金屬熱處理. 2017(07)
[2]真空熱軋法制備不銹鋼復(fù)合板組織和力學(xué)性能[J]. 代響林,劉寶璽,馬久樂,魏劍云,殷福星. 鋼鐵. 2017(02)
[3]300M高強鋼亞動態(tài)再結(jié)晶行為[J]. 張艷姝,孫燕,杜敬霞. 材料熱處理學(xué)報. 2014(08)
[4]316L奧氏體不銹鋼的高溫流變行為[J]. 裴文嬌,郭訓(xùn)忠,王文濤,陶杰. 塑性工程學(xué)報. 2014(03)
[5]316LN鋼高溫流動應(yīng)力與動態(tài)再結(jié)晶模型[J]. 張佩佩,隋大山,齊珂,崔振山. 塑性工程學(xué)報. 2014(01)
[6]Al-1.04Mg-0.85Si-0.01Cu鋁合金的熱壓縮變形行為[J]. 黨小荔,楊伏良,丁珣,劉攀,戴準. 機械工程材料. 2012(05)
[7]Nb-Ti微合金鋼的靜態(tài)再結(jié)晶行為[J]. 陳俊,周硯磊,唐帥,劉振宇,王國棟. 鋼鐵. 2012(05)
[8]厚壁鑄造奧氏體不銹鋼管道焊縫超聲相控陣檢測技術(shù)概述[J]. 林莉,楊平華,張東輝,趙天偉,楊會敏,李喜孟. 機械工程學(xué)報. 2012(04)
[9]TA11鈦合金亞動態(tài)再結(jié)晶行為研究[J]. 齊廣霞,于廣義,陳曉峰. 鍛壓技術(shù). 2011(02)
[10]加工圖的理論研究現(xiàn)狀與展望[J]. 李慶波,周海濤,蔣永峰,趙仲愷,劉志超,溫盛發(fā). 有色冶金設(shè)計與研究. 2009(04)
博士論文
[1]高氮無鎳奧氏體不銹鋼的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究[D]. 孫世成.吉林大學(xué) 2014
[2]高氮奧氏體不銹鋼組織結(jié)構(gòu)及韌脆轉(zhuǎn)變機制的研究[D]. 馬玉喜.昆明理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]Cr-Mn-Ni-Cu-N奧氏體不銹鋼熱變形行為及熱加工圖[D]. 張孝平.蘭州理工大學(xué) 2009
[2]AZ31鎂合金熱變形力學(xué)行為和動態(tài)再結(jié)晶的研究[D]. 趙國丹.重慶大學(xué) 2005
[3]60Si2CrVAT彈簧鋼機械性能的研究[D]. 張德軍.哈爾濱理工大學(xué) 2005
本文編號:3018141
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