韩顺
,
厉勇
,
王春旭
,
刘宪民
,
李建新
钢铁
通过力学性能测试、微观组织和疲劳断口形貌的扫描电镜(SEM)分析等方法系统研究了一种双真空工艺熔炼的高纯度超高强度钢(AF1410)的高周旋转弯曲疲劳破坏特性及非金属夹杂对其疲劳性能的影响.结果表明:AF1410钢经510℃回火5h后,具有优异的综合力学性能,其旋转弯曲疲劳极限强度达到826MPa；通过疲劳断口的SEM观察,试验用AF1410钢的旋转弯曲疲劳裂纹源均起裂于试样表面的加工缺陷,如刀痕、细微缺口等,这些表面缺陷引起的应力集中是导致其疲劳开裂的主要原因；稀土元素La的加入使得高纯AF1410钢弯曲疲劳断口中出现细小圆形的含La非金属夹杂物,但该类稀土夹杂并未成为旋转弯曲疲劳断裂的裂纹源.
关键词:
超高强度钢
,
AF1410钢
,
疲劳性能
,
疲劳裂纹源
黄顺喆
,
厉勇
,
王春旭
,
韩顺
,
刘宪民
,
田志凌
材料热处理学报
采用Gleeble-3800热模拟试验机,在温度为1173 ～ 1473 K,应变速率为0.01 ～10 s-1的变形条件下,对一种航空用高强度渗碳钢-9310钢进行热压缩实验,基于真应力-应变曲线,研究了两种高温变形流变应力的本构方程模型-位错模型和Sellars模型在该钢上的应用,根据动态再结晶是否发生,建立了不同热变形阶段下9310钢的流变应力本构方程.研究表明,在ε ＞0.1条件下的动态软化和稳态流变阶段中,基于位错密度和动态软化机制的位错模型方程,精度误差在15％以下,但该方程参数多,计算量大,而基于Sellars模型的本构方程,在低温热变形(T＜ 1273 K)及大应变(ε＞0.5)条件下的精度误差更小,且方程相对简单,便于应用.在高强渗碳9310钢的热加工生产中,建议采用Sellars模型作为大应变条件下流变应力的预报方程,精度误差控制在10％以下;为了提高方程精度,Sellars模型下由于动态再结晶软化引起的应力降低值△σ中,相关参数的取值还有进一步修正的可能.
关键词:
9310钢
,
热变形
,
动态软化
,
本构方程
,
Sellars模型
黄顺喆
,
厉勇
,
王春旭
,
韩顺
,
刘宪民
,
田志凌
钢铁
在Gleeble-3800热模拟试验机上对9310钢进行了900～1200℃温度范围内的高温轴向压缩试验。基于动态材料模型理论(DMM)，在Prasad和Murthy 2种流变失稳准则下建立了9310钢的热加工图，并结合变形过程中的显微组织进行了热加工参数优化的分析。结果表明，本试验条件下，9310钢热变形在Prasad和Murthy流变失稳准则下的稳定性函数ξ(ε·)均大于0；在变形条件为950～1050℃，0.01～0.1 s-1时具有最佳的热加工性能，此区域内功率耗散率值均大于32%；能量耗散功率恒定时，变形温度对动态再结晶晶粒尺寸起主导作用，变形温度恒定时，高应变速率下的动态再结晶晶粒更加细小均匀。
关键词:
9310钢
,
流变失稳准则
,
热加工图
,
动态再结晶
徐文帅
,
王春旭
,
厉勇
,
项金钟
,
黄顺喆
,
韩顺
材料热处理学报
利用金相实验方法,基于实验数据,应用Beck、Hillert、Sellars数学模型研究了40CrNi2MoE钢在加热温度850 ～ 1200℃和保温时间30 ～480 min下的奥氏体晶粒长大规律.结果表明,随加热温度升高和保温时间延长,40CrNi2MoE钢奥氏体晶粒逐渐长大,当加热温度超过1050℃或保温时间超过120 min时,试验钢奥氏体晶粒开始粗化.通过对Beck、Hillert和Sellars 3种晶粒长大数学模型对比分析,Sellars模型对40CrNi2MoE钢的奥氏体晶粒尺寸预测具有较高的精度,其奥氏体晶粒长大模型方程为:当温度为850℃≤T≤1050℃时,D5.49Sellars=7.64 ×1021texp(-390081/(RT));当温度为1050℃≤T≤1200℃时,D8.13Sellars=8.04×1041 texp(-771322/(RT)).
关键词:
40CrNi2MoE钢
,
奥氏体
,
晶粒长大
,
Sellars模型
马少海
,
厉勇
,
王春旭
,
黄顺喆
,
韩顺
,
刘宪民
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.3.007
将Q-P工艺应用于300M钢,得到300M钢的单轴拉伸曲线,对拉伸各阶段规律进行分析,并采用TEM、SEM和XRD等方法,研究了Q-P工艺对300M钢性能和组织的影响.结果表明:与传统工艺相比,Q-P工艺下超高强度300M钢的强度大幅降低,弹性变形能Ee降低,均匀塑性变形能Ep和裂纹形成能Ee+Ep则大幅提高;残余奥氏体含量可提高至15.62％,并以薄膜状存在于板条间或以小块状存在于原奥氏体晶界、板条束界;其相组成为先形成的板条状马氏体+新鲜马氏体+残余奥氏体+ε-碳化物.Q-P工艺明显提高了300M钢抗裂纹形成和扩展的能力,延长了材料的均匀塑形变形阶段,推迟缩颈发生.
关键词:
Q-P工艺
,
300M钢
,
超高强度
,
马氏体
,
残余奥氏体
,
裂纹形成能
黄顺喆
,
厉勇
,
王春旭
,
韩顺
,
刘宪民
,
田志凌
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.3.004
应用加工硬化理论探讨了SAE9310钢在大应变条件下的加工硬化率曲线及动态再结晶的拐点判据,根据在变形温度为900～ 1200℃、应变速率为0.01～ 10s-1条件下的等温恒应变速率压缩实验,采用拐点判据方法和金相观察手段,研究了SAE9310钢发生动态再结晶的临界条件,建立了该钢的动态再结晶状态图.结果表明,在本实验条件下,SAE9310钢的流变曲线呈现两种特征类型;发生动态再结晶的临界应变εc和临界应力αc均随应变速率的增大和变形温度的降低而增加;临界应变与峰值应变之间满足εc/εp=0.30～0.42;随着Z参数的增加,临界变形量增大,材料发生动态再结晶变得困难.
关键词:
加工硬化
,
SAE9310钢
,
动态再结晶
,
临界应变
周敏
,
厉勇
,
刘荣佩
,
王春旭
,
黄顺喆
,
韩顺
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20150586
利用Gleeble-3800热模拟试验机,对一种新型二次硬化渗碳钢C61进行了高温轴向压缩试验,测得其高温流变曲线,观察了高温变形后的显微组织,获得了该钢的热变形激活能Q为414.84 kJ/mol,建立了试验钢的热变形本构方程,并绘制了其热加工图.结合高温变形后的显微组织和热加工图,确定最优热变形工艺参数为变形温度范围为1050～1100℃,应变速率范围为0.1～1.0 s-1,此时试验钢组织发生了完全动态再结晶,晶粒明显细化,且对应的能量耗散效率达到峰值.
关键词:
C61钢
,
流变应力
,
激活能
,
热变形方程
,
热加工图
