2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、Cr15Mn9Cu2Ni1N屬于200系奧氏體不銹鋼,主要以錳、氮元素來(lái)部分取代合金元素鎳,從而獲得全奧氏體組織,它以?xún)?yōu)異的力學(xué)性能及較低的成本廣泛地被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)熱加工工藝控制奧氏體不銹鋼的再結(jié)晶組織,從而獲得優(yōu)異的性能,這在熱加工過(guò)程中顯得尤為重要。在工廠實(shí)際生產(chǎn)中,熱軋是生產(chǎn)Cr15Mn9Cu2Ni1N奧氏體不銹鋼帶材的關(guān)鍵工序。由于這種鋼的化學(xué)成分與常規(guī)的鉻鎳系奧氏體不銹鋼存在較大的差異,熱加工性能表現(xiàn)出極大的不同,人們

2、對(duì)這種鋼的熱加工特性還未認(rèn)識(shí)清楚。熱軋加工過(guò)程的工藝制度還不夠完善,在熱軋生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品容易產(chǎn)生缺陷,如邊裂、表面裂紋等,嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的成型性。通常熱加工圖能很好地解決這些問(wèn)題,故通過(guò)熱加工圖來(lái)研究Cr15Mn9Cu2Ni1N奧氏體不銹鋼的高溫變形特性,具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文在Thermorestor—W熱/力模擬試驗(yàn)機(jī)上,采用恒溫恒應(yīng)變速率壓縮試驗(yàn)方法,通過(guò)不同變形條件(T:950℃~1200℃,ε:0.01s

3、-1~2.5s-1)下的真應(yīng)力—真應(yīng)變曲線和熱變形顯微組織,研究了Cr15Mn9Cu2Ni1N奧氏體不銹鋼的熱變形行為及熱加工性能?;趧?dòng)態(tài)材料模型理論(DMM),構(gòu)造出不同應(yīng)變量下的熱加工圖。結(jié)合高溫變形組織,對(duì)熱加工圖進(jìn)行綜合分析,從而有效地將熱加工過(guò)程中不同熱變形條件下的微觀機(jī)制明確揭示出來(lái),清楚地給出優(yōu)化的熱加工工藝參數(shù),為工藝制定的一般原則和可行工藝參數(shù)范圍的選擇提供了理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下: 1.在高溫壓縮時(shí),C

4、r15Mn9Cu2Ni1N奧氏體不銹鋼的流變應(yīng)力受變形溫度和應(yīng)變速率的影響顯著,隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低,流變應(yīng)力減小。流變應(yīng)力曲線有動(dòng)態(tài)回復(fù)型和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶型兩種。氮作為間隙固溶原子,具有顯著的固溶強(qiáng)化效果,在變形溫度小于1150℃時(shí),氮含量的增加導(dǎo)致流變應(yīng)力增大,而變形溫度大于1150℃,這種影響不是很顯著。 2.通過(guò)回歸分析方法得到Cr15Mn9Cu2Ni1N奧氏體不銹鋼的熱變形激活能,低氮時(shí)為490.79kJ/m

5、ol,高氮時(shí)為464.22kJ/mol。較高的錳含量使得這種鋼的熱變形激活能高于傳統(tǒng)鉻鎳系不銹鋼。氮對(duì)熱變形激活能也有影響,氮含量增加321ppm使得激活能降低了26.27kJ/mol。由真應(yīng)力—應(yīng)變曲線計(jì)算出的材料常數(shù),得出它們各自的熱變形本構(gòu)方程。 3.在同一應(yīng)變速率下,隨著變形溫度的升高,Cr15Mn9Cu2Ni1N奧氏體不銹鋼的顯微組織經(jīng)歷了動(dòng)態(tài)回復(fù)—部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶—完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的組織演變規(guī)律。氮含量較低時(shí),再結(jié)晶晶粒

6、尺寸受應(yīng)變速率的影響較小,但組織形態(tài)有變化,在0.01s-1的應(yīng)變速率下奧氏體晶界多為曲線狀,而在2.5s-1的應(yīng)變速率下直線狀的奧氏體晶界較多。氮含量較高時(shí),隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低,再結(jié)晶程度逐漸增大,變形溫度在1150℃以上時(shí)發(fā)生完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,而變形溫度相同時(shí),再結(jié)晶晶粒尺寸隨應(yīng)變速率的增大而減小。 4.由兩種不同氮含量的Cr15Mn9Cu2Ni1N奧氏體不銹鋼的熱加工圖分析,得出“安全”熱加工區(qū)域隨著氮含量的

7、增加而有所擴(kuò)大。當(dāng)?shù)枯^低時(shí),隨著應(yīng)變量的增加,能量耗散效率因子變化較小,且分布和變化趨勢(shì)大致相同,但流變失穩(wěn)區(qū)域隨應(yīng)變量的增加而逐漸減少。優(yōu)先選擇的熱加工參數(shù)為:變形溫度為1170℃~1200℃,應(yīng)變速率為0.1s-1~2.5s-1,該區(qū)域?yàn)橥耆珓?dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū)。當(dāng)?shù)枯^高時(shí),流變失穩(wěn)區(qū)域隨應(yīng)變量的增加從高溫區(qū)向低溫區(qū)移動(dòng),表明安全熱加工區(qū)域隨應(yīng)變量的增大而擴(kuò)大。適合熱加工的工藝參數(shù)范圍為:變形溫度為1100℃~1200℃,應(yīng)變速率為

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