Laves相NbCr2基合金的熱變形行為及其熱加工圖研究.pdf

1、Laves相NbCr2基合金是一種具有密排拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的金屬間化合物,其作為高溫結(jié)構(gòu)材料具有極大的應(yīng)用潛力。目前有關(guān)采用機(jī)械合金化+熱壓燒結(jié)工藝路線制備的Laves相NbCr2基合金的室溫增韌、高溫抗氧化性能、軟第二相增韌以及合金化增韌等基礎(chǔ)性研究很多,然而對(duì)其在高溫下的熱變形行為及熱加工圖的研究則鮮有報(bào)道。
　　本研究通過(guò)等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn),得到了Cr-12Nb兩相NbCr2/Cr合金和Cr-77.5Nb兩相NbCr2/Nb合金

2、在溫度800℃、1000℃、1200℃和應(yīng)變速率0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1條件下高溫變形時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,探討了變形溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)變等參數(shù)對(duì)合金流動(dòng)應(yīng)力的影響。
　　在實(shí)驗(yàn)條件內(nèi),Cr-12Nb和Cr-77.5Nb兩種合金的應(yīng)力-應(yīng)變曲線變化趨勢(shì)基本相同,即流動(dòng)應(yīng)力隨著變形溫度的降低或應(yīng)變速率的增大而增大,同時(shí)伴隨著峰值應(yīng)力的增大。溫度為800℃和1000℃時(shí),應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈流變軟化型;溫度為1200℃

3、時(shí),應(yīng)力-應(yīng)變曲線近似為穩(wěn)態(tài)流動(dòng)型。
　　根據(jù)所獲得的應(yīng)力-應(yīng)變曲線數(shù)據(jù),對(duì)這兩種合金進(jìn)行Arrhenius方程適應(yīng)性檢驗(yàn),結(jié)果表明Arrhenius方程并不適合用來(lái)描述Laves相NbCr2基合金的熱變形行為,因此在其基礎(chǔ)上提出了適用于Laves相NbCr2基合金的本構(gòu)關(guān)系模型,并采用逐步回歸法確定模型中各項(xiàng)的系數(shù),構(gòu)建合適的本構(gòu)關(guān)系。誤差分析表明,所確定的本構(gòu)關(guān)系精度分度達(dá)到92.1％和90.7%,可以滿足工程上的應(yīng)用要求。<

4、br>　　基于動(dòng)態(tài)材料模型以及Murty和Prasad兩種失穩(wěn)準(zhǔn)則,建立了Cr-12Nb和Cr-77.5Nb兩種合金在不同應(yīng)變下的加工圖。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),在實(shí)際加工過(guò)程中應(yīng)以基于Prasad準(zhǔn)則建立的加工圖為準(zhǔn)。結(jié)果表明:Cr-12Nb合金較佳的塑性加工參數(shù)范圍為950℃~1170℃、0.001s-1~0.005 s-1和1170~1200℃、0.01s-1~0.1 s-1,最佳的塑性加工參數(shù)范圍位于1100℃、0.001s-1附近;