發(fā)布時間：2021-08-06 18:08

　　超高碳鋼具有極高的強度、硬度和耐磨性,但是隨著鋼中碳含量的升高,鋼在熱變形時易出現(xiàn)裂紋等缺陷,影響超高碳鋼的性能及應(yīng)用。本文以Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V超高碳鋼為研究對象,通過Gleeble-3500熱模擬試實驗及掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、電子背散射衍射技術(shù)（EBSD）等表征手段,并結(jié)合有限元模擬的方法,研究了Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V鋼在不同溫度、應(yīng)變速率及壓下量時材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線、微觀組織變化及動態(tài)再結(jié)晶規(guī)律。結(jié)合材料的本構(gòu)方程、動態(tài)再結(jié)晶模型模擬了Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V鋼鍛壓及軋制時不同工藝條件下材料的動態(tài)再結(jié)晶情況,為實際生產(chǎn)中熱變形工藝參數(shù)的制定提供了理論依據(jù)。本研究獲得的主要結(jié)論如下:（1）分析Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V鋼在變形溫度為950℃～1150℃,應(yīng)變速率為0.01 s^-1～5 s^-1,應(yīng)變量為0.511時流變應(yīng)力曲線,建立了材料的流變應(yīng)力本構(gòu)方程,能夠準(zhǔn)確的描述實驗鋼在熱變形過程中的流變行為,超高碳鋼熱變形激活能Q=729.37 ... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V超高碳鋼原始組織

中北大學(xué)學(xué)位論文14圖2-1Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V超高碳鋼原始組織(a)SEM,(b)XRD衍射圖譜Figure2-1OriginalmicrostructureofFe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4VUHCS(a)SEM,(b)XRDpattern2.2實驗設(shè)備與實驗方案選用棒狀的鑄態(tài)Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V超高碳鋼，使用DK7763型線切割機將所選材料切割成尺寸為φ10mm×15mm的圓柱，并保留一定的加工余量。再經(jīng)磨床將試樣表面進(jìn)行拋磨處理使表面粗糙度達(dá)到實驗需求。具體尺寸如圖2-2所示。圖2-2試樣尺寸Figure2-2Thesimplesize使用Gleeble-3500熱模試驗機進(jìn)行單道次等溫軸向高溫壓縮實驗，試驗機如圖2-3所示。為了減小壓頭和試樣之間的摩擦力，防止壓縮過程中試樣出現(xiàn)鼓形變形、粘連壓頭以及變形過程中試樣發(fā)生氧化等問題，需在試樣兩端涂抹潤滑油后各放一片鉭箔片和石墨片，最后將試樣夾緊關(guān)閉艙門并抽真空[56-58]。

中北大學(xué)學(xué)位論文15圖2-3Gleeble-3500熱模擬試驗機Figure2-3Gleeble-3500thermal-mechanicalsimulator當(dāng)實驗艙為真空狀態(tài)時，設(shè)置熱模擬實驗機的加熱程序。首先，以10℃/s的速度將圓柱試樣加熱至1200℃并保溫300s，使試樣組織充分奧氏體化。然后，以5℃/s速度冷卻試樣至變形溫度并保溫60s，使試樣內(nèi)部溫度均勻分布。最后，在所設(shè)定的變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)變量下進(jìn)行等溫壓縮。壓縮變形結(jié)束后，取出試樣進(jìn)行空冷，冷卻溫度迅速降低至再結(jié)晶溫度以下，變形過程中的微觀組織完整保留。部分試樣在變形結(jié)束后立即對其表面進(jìn)行噴水，冷卻至室溫以保留組織中的形變織構(gòu)和位錯組織。實驗工藝如圖2-4所示。溫度/℃時間/s空冷/水淬Strain5℃/s60s10℃/s1200℃，300s圖2-4超高碳鋼熱壓縮模擬實驗方案示意圖Figure2-4SchematicdiagramofUHCShotcompressionsimulationexperimentscheme

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]2100MPa高韌性二次硬化型超高強度鋼組織與性能的研究[D]. 李建凱.西安建筑科技大學(xué) 2015
[3]12Cr2Ni4A鋼的動態(tài)再結(jié)晶行為及數(shù)值模擬[D]. 周杰.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[4]1Cr13馬氏體不銹鋼熱加工基礎(chǔ)研究及鍛造工藝模擬[D]. 石玉萍.太原科技大學(xué) 2013
[5]合金元素鋁和硅對超高碳鋼組織和性能的影響[D]. 孫中華.河北工業(yè)大學(xué) 2007
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本文編號：3326238