热模拟实验一系列方案.docVIP

热模拟实验一系列方案 一、实验目的 采用Gleeble-3500 试验机对试验钢在不同温度和应变速率下进行热压缩变形试验 1.测试了试验钢的真应力-真应变曲线； 2.对高温形变奥氏体晶粒进行金相观察； 3.结合试验钢真应力-真应变曲线特征参数和组织观察结果， 分析动态回复和动态再结晶行为的发生条件和演化过程； 4.建立试验钢奥氏体的再结晶图，并计算试验钢的再结晶激活能，建立其动态再结晶动力学模型。 二、实验试样 （1）试验材料为25CrMo4 （2）由初始时Φ40mm的圆棒锻造成Φ20mm，锻造最低温度不得低于950℃，以保证在锻造过程中工件内部不产生微裂纹，便于后续机加工，随后在650℃时保温1小时左右。 （3）经过车床，最终切削为Φ10mm×18mm压缩试样，试样尺寸如图3-1所示。 图 1 热压缩试验的试样尺寸 （4）试样备注：试验中采用在试样两端面处涂润滑剂加厚度为0.1mm钽片，主要起隔离与润滑作用。 （5）试验后取淬火试样沿径向中心线剖开，经不同粒度砂纸磨制，抛光后用饱和苦味酸+ 海鸥洗头膏水溶液腐蚀，将腐蚀液置于60℃的恒温水浴炉中，然后在金相显微镜下观察原始奥氏体晶粒的大小。 三、实验方法 （一）单道次热压缩试验 为了了解试验钢在特定变形条件下的流变行为，用Gleeble-3500热模拟机进行单道次轴对称热压缩实验。考虑到CWR工艺轧制温度较高，且工件在连续大变形内一次成形，内部承受复杂多向应力，因此选取具有代表性、能涵盖CWR轧制特点的几种热工艺规程进行试验。 (1) 动态再结晶流变曲线工艺 a: 实验目的：不同应变速率下的真应力—真应变曲线 b: 试验方法： 在确定动态再结晶(Dynamic Recrystallization，简称DRX )流变曲线时，每一试验的试样首先被加热到特定温度1200℃并保温一段时间。待奥氏体原始晶粒尺寸均匀化后，降低到不同变形温度1100、1050、1000、950、900℃，在三个数量级0.01、0.1、1.0、10s-1的变形速率下，统一变形到真应变0.6。为得到再结晶晶粒尺寸，变形后立即淬火。不同变形条件的变形工艺曲线如图3-5所示。根据不同变形条件Z (温度与变形速率的组合，Z=exp(Q/(RT)))，将过程参量输入微机，在Gleeble-3500机上进行模拟压缩。 (不同变形温度1100、1050、1000、950、900 三个数量级0.01、0.1、1.0、10s-1的变形速率 统一变形到真应变0.6) C:实验结果 获得不同变形温度、不同应变速率下25CrMo4的真应力-真应变曲线 获得在各个具体温度下，不同应变速率下的应力-应变曲线 真应力-真应变曲线中实际提取的数值，画出动态再结晶图 (2) 动态再结晶动力学试验工艺 a: 实验目的：获得动态再结晶的体积分数公式 b: 试验方法：对试样进行不同变形量压缩，观察其淬火组织，可得到动态再结晶体积分数与变形量之间的关系。实验的工艺规程见图3-6所示。将试样在1200℃保温5分钟，待奥氏体均匀化后冷却到变形温度1000℃，然后以1.0s-1的应变速率分别变形到不同的应变0.2、0.3、0.4、0.6，快速淬火。对金相试样进行观察，测出动态再结晶的体积分数XV。 图3-5 动态再结晶热加工工艺曲线 图3-6 动态再结晶动力学工艺曲线 Fig. 3-5 Technological process of DRX Fig. 3-6 Kinetics Curve of DRX [ 变形温度1000 1.0的变形速率 统一变形到真应变0.2、0.3、0.4、0.6 结论：4种结果。动态再结晶体积分数与变形量之间的关系（4个点？？？）； ] C: 实验结果 获得以1.0s-1的应变速率分别变形到不同的应变0.2、0.3、0.4、0.6时的体积百分数 (3) 静态再结晶晶粒尺寸试验工艺 a: 实验目的：测定奥氏体初始晶粒尺寸，为获得晶粒长大的Avrami方程提供数据； b: 试验方法： 静态再结晶(Static Recrystallization，简称SRX)晶粒尺寸的测定以两种不同的原始奥氏体晶粒尺寸1200℃×5min和1050℃×5min为条件，再以10℃/s的速度降温到三个不同变形温度Td(1050、1000、950℃)，考虑三个不同变形量ε(0.2、0.35、0.5)，以两不同变形速率(0.5、5.0s-1)变形，变形后保温一段时间tREX后立即淬火，热加工工艺曲线见图3-7。奥氏体初始晶粒尺寸测定工艺见图3-8。 加热到两种不同特定温度1200℃、1050℃ 不同变形温度Td1050、1000、950 三个不同变形量ε(0.2、0.35、0.5