一種新型支承輥材料的熱壓縮變形行為研究.pdf

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1、科學(xué)論壇—_Ln1naSCleaceaugIecflnofOgYGevleW—1__I-d=∞∞∞*：西卸∞佃∞一種新型支承輥材料的熱壓縮變形行為研究王世明邱亮(天津重型裝備工程研究有限公司天津300457)I摘要】采用Gleeble一3500型熱模擬試驗機(jī)對一種新型支承輥材料進(jìn)行高溫壓縮變形實驗，分析變形溫度900％～1200℃、應(yīng)變速率0．00ls一‘～1．Os條件下流變應(yīng)力變化規(guī)律；根據(jù)動態(tài)材料模型(DMM)建立了能量耗散圖，分析認(rèn)為此材料最宜選擇溫度為Il00℃～1200℃時，應(yīng)變速率為O．1s～～1．O

2、ss進(jìn)行熱加工，為實際鍛造工藝的制定提供重要依據(jù)。{關(guān)鍵詞】支承輥熱變形熱變形方程能量耗散圖中圖分類號：TU31文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009—914X(2013)17—629-011引言支承輥在軋機(jī)中用來支承工作輥或中間輥，是防止工作輥彎曲變二=二二_～一．二：～～j：：：一形影響軋制鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的重要部件。由于支承輥尺寸大，合金含量高，鍛造難度較大，因而對輥身材料的熱變形行為進(jìn)行系統(tǒng)研究，可為實際鍛造生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持和理論參考。至i@00g601OO1050l_O0115012O0@00●501OO0105

3、011OD115012002試驗方法T●m"rJ『u，T●mp?@tu●，℃熱壓縮試驗在Gleeble一3500型熱模擬試驗機(jī)上進(jìn)行。采用西10X(a)真應(yīng)變?yōu)?．5(b)真應(yīng)變?yōu)?．715mm圓柱形試樣，以5％／s加熱到1200℃，保溫180s，分別以lO℃圖2能量耗散效率圖／s冷卻到變形溫度900％，1000℃，1100℃，1200℃，以應(yīng)變速率0．001金屬材料熱塑性變化中存在的損傷(如空洞形成和楔形開裂)或冶S一，0．Ols～，O．1S～，1．0S變形至75％，變形結(jié)束后風(fēng)冷。金變化(如動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)

4、晶等)都消耗能量，利用動態(tài)材料模型3試驗結(jié)果和討論繪制的能量耗散圖能夠成功地反映出材料在各種溫度和變形速率條3．1真應(yīng)力——真應(yīng)變曲線件下變形時內(nèi)部組織變化機(jī)制。安全的熱變形機(jī)制有動態(tài)再結(jié)品，動態(tài)回復(fù)和超塑性，如果有楔形裂紋和區(qū)域變形等則表明是危險的熱加工。1印’讞(a1能量耗散效率()隨溫度和應(yīng)變速率變化就構(gòu)成能量耗散圖，(b)1．0~11∞1O描述熱變形過程中消耗能量與總能量的比值。真應(yīng)變?yōu)?．5，0．7的IX．能量耗散效率圖如圖2所示，具體分析如下：：1∞吾(1)峰區(qū)一：溫度為900℃～1000％，應(yīng)變速率

5、為1．Os時，能量罷∞QQls"’∞耗散效率出現(xiàn)峰值38％，對照真應(yīng)力一真應(yīng)變曲線(圖1(d))未發(fā)生0．01d40001s"~完全動態(tài)再結(jié)晶，這說明試驗鋼在熱變形過程中試驗鋼的能量耗散大QGt~"T20Q(Dis"1部分消耗在試驗鋼的塑性變形上；00QO02．14O6081D00020406Q81．0(2)峰區(qū)二：當(dāng)溫度為1100cC～1200％B,~，應(yīng)變速率為0，ls～一1．Os-Ime~-dnd。時，能量耗散效率達(dá)到峰值48％，對照真應(yīng)力一真應(yīng)變曲線發(fā)生完全動仞38}m口1ra∞＆h1啦Im1n態(tài)再結(jié)晶(

6、圖1(d))；100眥萄呲(3)加工危險區(qū)：當(dāng)溫度為1100℃～1200℃，應(yīng)變速率為O．O01s∞～0．01s-‘時，能量耗散效率卻隨著溫度的升高和應(yīng)變速率的降低而呈現(xiàn)室動1眥急劇下降的趨勢，理論分析認(rèn)為試驗鋼在此條件范圍內(nèi)有可能發(fā)生品粒里∞1C00"C徹磊粗化現(xiàn)象，所以應(yīng)避開此區(qū)間熱加工。嘗柏1C01cI~0"C綜上所述，真應(yīng)變?yōu)?．5～0．7時，最宜選擇溫度為1100℃一1200∞13D'C12t~'Ccc，應(yīng)變速率為0．1s～～1．0sS進(jìn)行熱加工。004結(jié)論QO02Q40608佃00o2Q4o6∞∞t啦

7、a-由mes(1)在恒定變形溫度下，流變應(yīng)力隨應(yīng)變速率的增大而增大；在恒定的應(yīng)變速率下，流變應(yīng)力隨著變形溫度的升高而下降。圖1試驗鋼的真應(yīng)力一真應(yīng)變曲線：(a)1000℃；(b)1100％；(C)(2)在真應(yīng)變?yōu)?．5，0．7時，最宜選擇溫度為1100％～1200％，0．01s～：(d)ls應(yīng)變速率為0．1S-l_1．0S時進(jìn)行熱加工。從圖l可以看出，在變形開始階段，流變應(yīng)力隨著應(yīng)變量的增加參考文獻(xiàn)：而迅速增加，且當(dāng)超過一定應(yīng)變量后，流變應(yīng)力趨于恒定或略有降低，[1]SelIarsCM，MctegartWJ．On

8、themechanismofhotdeformation[J]．即在真應(yīng)力一應(yīng)變曲線上均存在一個應(yīng)力峰。峰值應(yīng)力的出現(xiàn)，表Actaetallurgica，1966，14：l136-l138．明試驗鋼在相應(yīng)的溫度和應(yīng)變速率下發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶。當(dāng)變形速率[2]ZenerC，HollomonJH．Effectofstrainrateupontheplasticflowof小于O