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40CrNi2MoE钢的高温塑性变形特征

来源:山东无缝钢管厂 发布时间: 2016/3/7 10:20:40 【返回上一步】
本页关键词:大口径无缝钢管

  40CrNi2MoE钢是一种典型的优质低合金超高强度钢,是制造飞机起落架和其他主要结构部件的关键材料。关于这种钢的研究已有大量文献报道,这些研究主要集中在组织相变、疲劳断裂性能以及钢中氢脆等方面,但关于其热变形行为还鲜有报道。为此,科技人员采用热模拟试验机对40CrNi2MoE钢进行了高温轴向单道次压缩变形试验,系统地研究其热变形行为,并对变形后的显微组织进行了分析,为其热加工工艺的制定和优化提供技术指导和理论依据。

  试验用40CrNi2MoE钢棒材化学成分(质量分数/%)为0.41C,0.78Mn,0.25Si,0.0006P,0.001S,0.85Cr,1.80Ni,0.25Mo,0.0006O,0.0010N。从棒材上切取并加工成Φ8mm×15mm的圆柱形压缩试样,然后在Gleeble-3800型热模拟试验机上进行高温轴向单道次压缩试验。试样先以10K·s-1的加热速率加热到1423K,保温5min,然后以10K·s-1的冷却速度冷却到不同的变形温度(1123,1223,1323,1423K),保温5s后进行压缩变形;其应变速率分别为0.01、0.1、1、10s-1,最大真应变为0.9,变形后立刻喷水冷却,以便保留高温变形后的晶界。用线切割机把热压缩试样沿压缩方向从中间剖开,磨平、抛光后,使用饱和苦味酸+少量海鸥洗剂混合溶液来腐蚀,显示奥氏体晶界,用LEICA MEF4M型光学显微镜观察其显微组织。结果表明:

  (1)该钢的流变应力和峰值应变随着变形温度的升高和应变速率的降低而减少;

  (2)在真应变为0.9,应变速率为0.01~10s-1的条件下,随着应变速率的提高,其发生完全动态再结晶的温度也逐渐升高;

  (3)当应变速率为10s-1,变形温度高于1323K时,该钢才会发生完全动态再结晶;

  (4)计算得到40CrNi2MoE钢的热变形激活能为333.726kJ·mol-1,并建立了该钢动态再结晶条件下峰值应变与Zener-Hollomon因子的定量关系以及高温塑性变形本构方程。

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