300M鋼的熱態(tài)變形特性及其動態(tài)再結(jié)晶模型研究.pdf

1、作為一種應用廣泛的低合金超高強度鋼，300M鋼通常采用鍛造工藝成形，因而有必要對其熱變形機制，尤其是動態(tài)再結(jié)晶演變規(guī)律進行系統(tǒng)的研究。本文基于熱暴露實驗和熱模擬壓縮實驗，對300M鋼奧氏體晶粒長大規(guī)律、熱變形行為及動態(tài)再結(jié)晶組織演變規(guī)律進行了研究，并分別構(gòu)建了數(shù)學模型。
　　基于熱暴露實驗，對300M鋼奧氏體晶粒長大規(guī)律及模型進行了研究。研究表明：隨加熱溫度的升高和保溫時間的延長，300M鋼奧氏體晶粒尺寸增大；當加熱溫度為850-

2、1050℃時，300M鋼奧氏體晶粒長大較緩；而當加熱溫度為1050-1180℃時，300M鋼奧氏體晶粒長大較快?；跓岜┞逗髪W氏體晶粒尺寸實測數(shù)據(jù)，構(gòu)建了300M鋼奧氏體晶粒長大模型，該模型可用于求解該材料熱變形前晶粒尺寸。
　　基于熱模擬壓縮實驗，研究了300M鋼的熱變形行為。研究表明：該材料在不同的熱變形條件下，存在雙峰不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶型及單峰不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶型兩種特征類型的應力-應變曲線。根據(jù)Arrhenius雙曲正弦方程，

3、建立了300M鋼的本構(gòu)關系模型，獲得了變形激活能Q為336.9788kJ/mol，求出了300M鋼在不同變形參數(shù)下的Z參數(shù)。Z參數(shù)的變化規(guī)律表明：當lnZ大于33.37時，300M鋼的應力-應變曲線呈雙峰不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶型；而當 lnZ小于33.37時，300M鋼的應力-應變曲線呈單峰不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶型。
　　基于對300M鋼微觀組織觀察與分析，研究了熱變形條件與動態(tài)再結(jié)晶之間的關系。研究結(jié)果表明：變形前的晶粒尺寸越小，則變形后晶

4、粒尺寸越小；應變速率減小和變形溫度升高均會使得變形后平均晶粒尺寸增大，但變形組織尺寸均勻性增加；當應力-應變曲線呈雙峰不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶型時，其熱變形過程發(fā)生兩輪動態(tài)再結(jié)晶；當應力-應變曲線呈單峰不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶型時，其熱變形過程僅發(fā)生一輪動態(tài)再結(jié)晶；若發(fā)生兩輪動態(tài)再結(jié)晶，則當?shù)谝惠唲討B(tài)再結(jié)晶的再結(jié)晶體積分數(shù)達到80％時，第一輪動態(tài)再結(jié)晶結(jié)束。
　　基于300M鋼流變數(shù)據(jù)和動態(tài)再結(jié)晶實測數(shù)據(jù)，分別對該材料的兩輪動態(tài)再結(jié)晶構(gòu)建了動態(tài)再