Mn18Cr18N護(hù)環(huán)鋼多火次熱變形微觀組織演變的研究.pdf

1、Mn18Cr18N鋼是300MW以上大型發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)使用的唯一鋼種。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，護(hù)環(huán)作為電力基礎(chǔ)件，市場(chǎng)需求量大，內(nèi)在質(zhì)量要求也越來越高。而我國(guó)護(hù)環(huán)熱成形是多火次加熱、多工序變形過程，可控性較差、鍛件表面裂紋嚴(yán)重、晶粒粗大且不均勻，熱鍛技術(shù)嚴(yán)重不適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展要求。然而，國(guó)內(nèi)以往的研究中的模型及方法過于單一，具體為對(duì)護(hù)環(huán)鋼的再結(jié)晶和塑性等材料重要行為，只限于單火次的研究。因此，將多火次鍛造聯(lián)系起來綜合分析Mn18Cr18N護(hù)環(huán)鋼微

2、觀組織演變規(guī)律具有重要的意義。 本文借助熱模擬實(shí)驗(yàn)建立護(hù)環(huán)材料多火次組織演變模型，將此模型導(dǎo)入Deform-3D有限元軟件，研究了Mn18Cr18N護(hù)環(huán)鋼多火次熱變形微觀組織演變規(guī)律，并進(jìn)行了相同條件的鍛造試樣驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論有： （1）在箱式爐中進(jìn)行晶粒長(zhǎng)大實(shí)驗(yàn)研究再加熱條件對(duì)Mn18Cr18N護(hù)環(huán)鋼晶粒長(zhǎng)大的影響，確定了控制晶粒長(zhǎng)大的最佳再加熱溫度，建立Mn18Cr18N護(hù)環(huán)鋼晶粒長(zhǎng)大模型。 （2）在

3、Gleeble-1500D熱模擬機(jī)上進(jìn)行單道次及雙道次實(shí)驗(yàn)研究了不同變形條件對(duì)Mn18Cr18N護(hù)環(huán)鋼流變應(yīng)力的影響，建立了塑性本構(gòu)關(guān)系及動(dòng)態(tài)、靜態(tài)和亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型。利用雙曲本構(gòu)方程和動(dòng)態(tài)材料模型構(gòu)建了Mn18Cr18N護(hù)環(huán)鋼熱加工功率耗散圖。由功率耗散圖結(jié)合動(dòng)態(tài)金相組織圖可以得出ηJ大于等于0.2時(shí)，獲得細(xì)勻化的完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織。 （3）對(duì)小試樣進(jìn)行多火次鐓粗試驗(yàn)，分別在1050℃進(jìn)行一火、兩火、三火鐓粗試驗(yàn)，每火變形20

4、％。研究再加熱火次及反復(fù)變形對(duì)Mn18Cr18N護(hù)環(huán)鋼微觀組織的影響。結(jié)果表明：隨著火次的增加，難變形區(qū)粗大的初始組織區(qū)域減?。欢鸫巫冃喂倘芴幚砗缶Я３叽绱蟛糠旨?xì)勻化到60μm，細(xì)化效果明顯；三火次變形固溶處理后晶粒尺寸在二火的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)勻化，但細(xì)化程度不大，難變形區(qū)平均晶粒尺寸細(xì)化到90μm。 （4）采用Deform-3D進(jìn)行Mn18Cr18N護(hù)環(huán)鋼多火次微觀組織模擬，并與鐓粗試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證模型的精確度。結(jié)果表明試驗(yàn)