AF1410钢热变形行为及显微组织研究

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1、学校代号10532学号S151301164分类号TG142.41密级公开硕士学位论文AF1410钢热变形行为及显微组织研究学位申请人姓名朱志飞培养单位材料科学与工程学院导师姓名及职称袁武华教授学科专业材料科学与工程研究方向材料成形理论技术及其应用论文提交日期2018年5月15日学校代号：10532学号：S151301164密级：公开湖南大学硕士学位论文AF1410钢热变形行为及显微组织研究学位申请人姓名：朱志飞导师姓名及职称：袁武华教授培养单位：材料科学与工程学院专业名称：材料科学与工程论文提交日期：2018年5月15日论文答辩日期：2018年5月3

2、1日答辩委员会主席：张辉教授ResearchonHotDeformationBehaviorandMicrostructureofAF1410SteelbyZHUZhiFeiB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMaterialsScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorP

3、rofessorYUANWuhuaMay,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学

4、位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日AF1410钢热变形行为及显微组织研究摘要AF1410钢具有高强度、高韧性、良好的抗疲劳性能和抗腐蚀性能等优点，在航空领域得到了广泛的运用。业内多采用热模锻成形工艺加工AF1410钢大型航空结构件，但是目前针对AF1410钢在热变形过程中塑性变形机制和显微组织演变的研究非常少，而且现有的数值模拟软件中A

5、F1410钢材料数据缺乏，对此材料热成形过程的有限元模拟造成了很大限制。因此，本文研究了AF1410钢在不同变形温度、大范围应变速率的热变形行为，并构建了材料的本构方程，动态再结晶模型和热加工图。此外，本文建立了AF1410钢基于本构模型和动态再结晶模型的有限元模拟材料模型，以有限元模拟软件DEFORM为平台对AF1410钢双锥试样的热压缩过程进行了数值模拟，得到了双锥热压缩试样应变场、温度场、晶粒度等模拟结果，并通过物理实验验证数值模拟材料模型的合理性。论文主要研究内容和结果如下：(1)对AF1410钢圆柱体试样进行单道次热压缩实验，研究了材料的热

6、变形行为以及显微组织演变规律，建立了相应的本构方程、热加工图和动态再结晶模型，并结合微观组织对热加工图进行了分析，得到了AF1410钢合适的热变形工艺参数范围是：变形温度为1050~1150℃、应变速率为0.007~0.36s-1。(2)对热模拟压缩试样的显微组织进行了研究，分析了不同变形参数对晶粒组织的影响。结果表明，AF1410钢热压缩试样晶粒尺寸随着变形温度的升高和变形速率的减低而增大，在高温低应变速率的变形条件下倾向于发生动态回复，晶粒容易于粗化；在低温和高应变速率的变形条件下很容易获得精细的动态再结晶晶粒，但动态再结晶倾向于不完全，导致出现

7、混晶组织。(3)对热模拟压缩试样进行了热处理(900ºC/1h+680ºC/6h)，对比分析了热模拟压缩试样的热变形状态与热处理状态的晶粒组织演变规律，并着重分析了热处理试样的析出相。结果表明，原来晶粒大小不均匀的热压缩组织基本都转变为较细小均匀的晶粒组织，尺寸在14~23μm之间，但原来粗大的组织热处理细化效果不明显。马氏体基体过饱和度不断下降，并伴随着二次相的析出与转化。组织中主要析出相为富Mo针状M2C和富Cr的方形M23C6，碳化物已经粗化，与马氏体基体无共格关系。(4)为了验证AF1410钢数值模拟材料模型的准确性，进行了AF1410钢双锥

8、试样热压缩实验，分析了试样典型区域的显微组织，同时利用DEFORM软件模拟了此热压缩过程。发现双锥热压缩试样