BFe30-1-1合金熱變形行為及熱加工圖.pdf

1、BFe30-1-1合金屬于復(fù)雜白銅，是添加了少量鐵及錳元素的銅鎳合金，鐵及錳元素的添加使合金晶粒細化、加工性能顯著改善，不僅能夠防腐蝕開裂，而且擁有超常的抗流動海水沖刷能力以及耐海水腐蝕能力。BFe30-1-1鐵白銅作為理想的制造海洋設(shè)備的材料，在海洋工業(yè)、艦艇制造、石化、能源及國防工業(yè)等領(lǐng)域，特別在某些關(guān)鍵的海洋防腐蝕部件上被大量使用，且其應(yīng)用范圍仍在不斷擴大、用量也在逐年遞增。隨著技術(shù)的發(fā)展，需要性能更優(yōu)的材料來滿足更嚴苛的使用環(huán)境

2、需求，因此選擇最適宜的熱加工工藝參數(shù)，來獲得準確的組織結(jié)構(gòu)并提高合金性能的意義重大。本文基于BFe30-1-1合金在750~1000℃溫度范圍，0.01~10s-1應(yīng)變速率范圍內(nèi)，采用Gleeble-1500D熱模擬機進行單道次熱壓縮模擬試驗，研究了該合金的熱變形行為。通過分析 BFe30-1-1合金的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，研究變形溫度、應(yīng)變速率及變形量與其流變應(yīng)力之間的關(guān)系，得到合金熱變形過程的本構(gòu)關(guān)系、動態(tài)再結(jié)晶臨界條件，并構(gòu)建合金不同應(yīng)

3、變量下的熱加工圖，再結(jié)合熱變形試樣顯微組織結(jié)構(gòu)即得到合金最佳的熱加工范圍。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴BFe30-1-1合金等溫?zé)釅嚎s變形時，合金流變應(yīng)力曲線出現(xiàn)陡增和平緩兩個階段，即表現(xiàn)出加工硬化與動態(tài)軟化的相互作用特征。變形溫度和應(yīng)變速率對流變應(yīng)力有明顯影響，合金表現(xiàn)出正的應(yīng)變速率敏感性，在溫度一定的情況下，隨應(yīng)變速率的升高流變應(yīng)力也升高；同時應(yīng)變速率不變的情況下，隨變形溫度升高，流變應(yīng)力表現(xiàn)出明顯下降的趨勢。⑵在修正的雙曲正

4、弦模型基礎(chǔ)上，求得了熱壓縮試驗過程中BFe30-1-1合金的結(jié)構(gòu)因子 A與熱變形激活能 Q的值分別為4.586×109與177.03KJ/mol，并最終得到該合金的本構(gòu)方程。⑶BFe30-1-1合金熱在加工過程中動態(tài)再結(jié)晶出現(xiàn)時的臨界應(yīng)變條件為，lnεc=0.02618lnZ-2.57665，該臨界應(yīng)變值與Zener-Hollomon參數(shù)成正比，臨界應(yīng)變εc隨變形溫度的升高及應(yīng)變速率的降低而降低。⑷基于動態(tài)材料模型（DMM）構(gòu)建了 BF

5、e30-1-1合金不同應(yīng)變下的熱加工圖，比較熱加工圖可知：BFe30-1-1合金失穩(wěn)區(qū)受應(yīng)變影響大，隨應(yīng)變增大，流變失穩(wěn)溫度范圍增大，應(yīng)變增大到0.8時高應(yīng)變速率區(qū)域基本全部為流變失穩(wěn)區(qū)，在此過程中合金流變失穩(wěn)區(qū)與加工安全區(qū)的范圍可能發(fā)生轉(zhuǎn)變；但功率耗散系數(shù)對應(yīng)變不敏感，不同應(yīng)變下功率耗散系數(shù)的分布狀態(tài)相似且數(shù)值改變也較小。⑸結(jié)合試樣的金相組織，研究不同應(yīng)變下熱加工圖疊加而成的BFe30-1-1合金的整體熱加工圖，能夠發(fā)現(xiàn)，合金熱變形過