研究人員通過40Cr無縫管的高溫壓縮實驗所得數(shù)據(jù)分析
研究人員通過40Cr無縫管的高溫壓縮實驗所得數(shù)據(jù)分析該40Cr無縫管的流變行為特征,建立一定熱變形參數(shù)范圍內(nèi)GH4049合金的本構(gòu)方程,并研究變形溫度和應變速率對40Cr無縫管微觀組織的影響。
實驗所用原材料為40Cr無縫管熱軋棒材,原始組織主要由晶粒尺寸為10~30μm的等軸晶粒組成。棒材加工成Φ8mm×12mm的圓柱體試樣,試樣兩端加工有貯存高溫潤滑劑的淺槽,在Gleeble-1500試驗機上進行等溫壓縮實驗。變形溫度為1090、1120、1150、1180℃,應變速率為0.1、1、10、50s-1,最大變形程度約為60%。實驗過程中,試驗機自動采集和計算行程、載荷、應力和應變數(shù)據(jù)。變形結(jié)束后水冷,然后將試樣沿縱向切開,經(jīng)研磨、拋光,再經(jīng)CuSO4(20g)+H2SO4(5ml)+HCl(50ml)+H20(100ml)溶液腐蝕后,在金相顯微鏡下觀察合金微觀組織。試驗結(jié)果表明:
。1)40Cr無縫管在不同條件下變形時,隨著應變增加,發(fā)生了流變軟化現(xiàn)象,流變軟化的原因是合金在熱變形過程中發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶。隨著應變速率減小,流動應力達到峰值時的應變及峰值應力均減小。
(2)建立了40Cr無縫管高溫變形本構(gòu)方程,方程的計算值與實驗值吻合度較好,相對誤差均在8%以下,說明該方程準確地描述了合金熱變形時的流變行為。
(3)變形溫度對40Cr無縫管微觀組織影響顯著。隨著溫度升高,動態(tài)再結(jié)晶更加充分,晶粒尺寸變大,晶粒組織均勻程度提高;隨著應變速率的增加,晶粒尺寸先變小后增大。當應變速率為1s-1時晶粒組織較為細小。
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