硅黃銅熱變形特征及組織演變規(guī)律的研究.pdf

1、硅黃銅合金以成本低、環(huán)保、優(yōu)異的切削性以及獨(dú)特的耐磨性、耐蝕性等性能，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)及水上工程等領(lǐng)域。然而實(shí)際應(yīng)用中的硅黃銅工件一般都是因?yàn)樾螤畋容^復(fù)雜需要通過(guò)熱加工成型，以及隨著現(xiàn)代科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對(duì)硅黃銅材料的高溫塑性要求越來(lái)越高，因此對(duì)硅黃銅熱變形特征的研究十分必要。本文采用Gleeble-3500熱模擬、金相（OM）、能譜分析（EDAX）以及硬度測(cè)試等方法，并利用動(dòng)態(tài)材料模型（DMM）為理論依據(jù)的加工圖的方法系統(tǒng)地研究

2、硅黃銅熱變形特征和熱變形后顯微組織演變規(guī)律，確定了硅黃銅高溫塑性變形時(shí)的可加工溫度及應(yīng)變速率范圍及最優(yōu)變形參數(shù)，并結(jié)合硅黃銅合金板材實(shí)際軋制工藝優(yōu)化出了該合金熱加工工藝方案。研究結(jié)果表明：
　?。?）通過(guò)對(duì)硅黃銅合金高溫壓縮變形進(jìn)行模擬，建立起了包含變形激活能Q和變形溫度T的Arrhenius雙曲正弦形式表示的流變應(yīng)力與應(yīng)變速率和變形溫度之間的關(guān)系，得出硅黃銅合金高溫變形時(shí)的本構(gòu)方程：（此處省略公式）其中，變形激活能Q為190.1

3、8kJ·mol-1。
　　（2）以包含變形激活能Q和變形溫度T的雙曲正弦形式的流變應(yīng)力模型為基礎(chǔ)，建立硅黃銅合金高溫變形時(shí)包含應(yīng)變的本構(gòu)關(guān)系：（此處省略公式）其中n=3.80122+0.784067exp(-0.40999(ε-0.14423)2)a=-0.05492+0.097176exp(ε-105995(-0.05314)2) Q=197.73011+(-6.00433)exp(-232.73973(ε-0.15069)2)

4、 lnA=24.5177+(-0.65697)exp(-410.62331(ε-0.15145)2)
　　（3）動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是硅黃銅合金高溫變形時(shí)的主要變形機(jī)制，一定應(yīng)變速率范圍內(nèi)，在600~800℃溫度范圍內(nèi)變形時(shí)，合金都會(huì)發(fā)生再結(jié)晶。在低溫范圍由于變形不均勻使動(dòng)態(tài)再結(jié)晶僅發(fā)生在晶界，導(dǎo)致了整個(gè)變形體內(nèi)再結(jié)晶不均勻；而在高溫范圍，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒分布均勻。
　?。?）通過(guò)動(dòng)態(tài)加工圖方法并結(jié)合硅黃銅合金變形后的組織，分析可得該合

5、金最優(yōu)的變形溫度為650℃~750℃，應(yīng)變速率為0.05~10 s-1，可加工溫度范圍為650℃~800℃。
　?。?）通過(guò)分析硅黃銅合金在應(yīng)變量分別為0.1、0.4、0.6時(shí)的加工圖，得知隨著應(yīng)變量的增大，加工圖中流變失穩(wěn)區(qū)域有向高溫及高應(yīng)變速率區(qū)域擴(kuò)大的趨勢(shì)，從而得知合金在軋制等熱加工工藝中變形量不能選擇過(guò)大。
　?。?）通過(guò)對(duì)硅黃銅合金板材熱軋實(shí)驗(yàn)得知，一定范圍內(nèi)隨著隨著應(yīng)變量的增加、變形溫度的升高，合金回復(fù)、再結(jié)晶效