鑄態(tài)SA508-3鋼高溫塑性變形行為與晶粒演化規(guī)律研究.pdf

1、由于大型鍛件初始鑄錠組織的不均勻性和鍛造成形多道次、多工序、變形不均勻等特點(diǎn)，粗晶和混晶是大鍛件常見的微觀組織缺陷。粗晶和混晶嚴(yán)重影響了大鍛件的塑性、強(qiáng)度、沖擊韌性、抗腐蝕等性能，導(dǎo)致鍛件質(zhì)量和服役年限下降。因此，研究粗晶組織的細(xì)化和均勻化是提高鍛件綜合性能的關(guān)鍵技術(shù)。本文以核電封頭用SA508-3鋼的鑄態(tài)粗晶組織為研究對象，結(jié)合小型物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬技術(shù)，對該材料高溫塑性變形行為、動態(tài)再結(jié)晶過程中晶粒演化規(guī)律、細(xì)化晶粒方案和粗晶動態(tài)再

2、結(jié)晶特征等方面進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。
　　通過 Gleeble等溫?zé)釅嚎s實(shí)驗(yàn)建立了鑄態(tài) SA508-3鋼粗晶組織的兩段式-高溫流變應(yīng)力模型和動態(tài)再結(jié)晶模型，并實(shí)現(xiàn)了在DEFORM軟件的有效集成。由初始晶粒形貌和變形過程中微觀組織對比分析得出由于鑄態(tài)粗晶較差的變形協(xié)調(diào)性和形變孿晶的產(chǎn)生，低溫加工硬化階段鑄態(tài)粗晶應(yīng)力水平略高于鍛態(tài)細(xì)晶。
　　以鐓粗實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合熱加工圖和數(shù)值模擬，分析了變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)變量對晶粒尺寸、混晶程

3、度的影響規(guī)律，得出了細(xì)化SA508-3鋼鑄態(tài)粗晶、減弱混晶的最佳變形工藝參數(shù)。
　　通過比較微觀組織結(jié)果和唯象模型計(jì)算值，對鑄態(tài)SA508-3鋼粗晶組織動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)進(jìn)行了分析。得出在相同變形溫度和應(yīng)變速率時(shí)，相對于均勻組織，鑄態(tài)粗晶組織可能由于局部晶界處于高能狀態(tài)和變形集中而提前發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶，但粗大晶粒需要更大的應(yīng)變量才能完成動態(tài)再結(jié)晶。以鐓粗變形為例，得到了三種不同初始晶粒尺寸的粗晶組織在1100℃下變形時(shí)完成動態(tài)再結(jié)晶所