一种新型支承辊材料的热压缩变形行为研究.pdf

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1、科学论坛—_Ln1naSCleaceaugIecflnofOgYGevleW—1__I-d=∞∞∞*：西卸∞佃∞一种新型支承辊材料的热压缩变形行为研究王世明邱亮(天津重型装备工程研究有限公司天津300457)I摘要】采用Gleeble一3500型热模拟试验机对一种新型支承辊材料进行高温压缩变形实验，分析变形温度900％～1200℃、应变速率0．00ls一‘～1．Os条件下流变应力变化规律；根据动态材料模型(DMM)建立了能量耗散图，分析认为此材料最宜选择温度为Il00℃～1200℃时，应变速率为O．1s～～1．O

2、ss进行热加工，为实际锻造工艺的制定提供重要依据。{关键词】支承辊热变形热变形方程能量耗散图中图分类号：TU31文献标识码：A文章编号：1009—914X(2013)17—629-011引言支承辊在轧机中用来支承工作辊或中间辊，是防止工作辊弯曲变二=二二_～一．二：～～j：：：一形影响轧制钢材产品质量的重要部件。由于支承辊尺寸大，合金含量高，锻造难度较大，因而对辊身材料的热变形行为进行系统研究，可为实际锻造生产提供数据支持和理论参考。至i@00g601OO1050l_O0115012O0@00●501OO0105

3、011OD115012002试验方法T●m"rJ『u，T●mp⋯@tu●，℃热压缩试验在Gleeble一3500型热模拟试验机上进行。采用西10X(a)真应变为0．5(b)真应变为0．715mm圆柱形试样，以5％／s加热到1200℃，保温180s，分别以lO℃图2能量耗散效率图／s冷却到变形温度900％，1000℃，1100℃，1200℃，以应变速率0．001金属材料热塑性变化中存在的损伤(如空洞形成和楔形开裂)或冶S一，0．Ols～，O．1S～，1．0S变形至75％，变形结束后风冷。金变化(如动态回复和动态再结

4、晶等)都消耗能量，利用动态材料模型3试验结果和讨论绘制的能量耗散图能够成功地反映出材料在各种温度和变形速率条3．1真应力——真应变曲线件下变形时内部组织变化机制。安全的热变形机制有动态再结品，动态回复和超塑性，如果有楔形裂纹和区域变形等则表明是危险的热加工。1印’谳(a1能量耗散效率()随温度和应变速率变化就构成能量耗散图，(b)1．0~11∞1O描述热变形过程中消耗能量与总能量的比值。真应变为0．5，0．7的IX．能量耗散效率图如图2所示，具体分析如下：：1∞吾(1)峰区一：温度为900℃～1000％，应变速率

5、为1．Os时，能量罢∞QQls"’∞耗散效率出现峰值38％，对照真应力一真应变曲线(图1(d))未发生0．01d40001s"~完全动态再结晶，这说明试验钢在热变形过程中试验钢的能量耗散大QGt~"T20Q(Dis"1部分消耗在试验钢的塑性变形上；00QO02．14O6081D00020406Q81．0(2)峰区二：当温度为1100cC～1200％B,~，应变速率为0，ls～一1．Os-Ime~-dnd。时，能量耗散效率达到峰值48％，对照真应力一真应变曲线发生完全动仞38}m口1ra∞＆h1啦Im1n态再结晶(

6、图1(d))；100眦萄呲(3)加工危险区：当温度为1100℃～1200℃，应变速率为O．O01s∞～0．01s-‘时，能量耗散效率却随着温度的升高和应变速率的降低而呈现室动1眦急剧下降的趋势，理论分析认为试验钢在此条件范围内有可能发生品粒里∞1C00"C彻磊粗化现象，所以应避开此区间热加工。尝柏1C01cI~0"C综上所述，真应变为0．5～0．7时，最宜选择温度为1100℃一1200∞13D'C12t~'Ccc，应变速率为0．1s～～1．0sS进行热加工。004结论QO02Q40608佃00o2Q4o6∞∞t啦

7、a-由mes(1)在恒定变形温度下，流变应力随应变速率的增大而增大；在恒定的应变速率下，流变应力随着变形温度的升高而下降。图1试验钢的真应力一真应变曲线：(a)1000℃；(b)1100％；(C)(2)在真应变为0．5，0．7时，最宜选择温度为1100％～1200％，0．01s～：(d)ls应变速率为0．1S-l_1．0S时进行热加工。从图l可以看出，在变形开始阶段，流变应力随着应变量的增加参考文献：而迅速增加，且当超过一定应变量后，流变应力趋于恒定或略有降低，[1]SelIarsCM，MctegartWJ．On

8、themechanismofhotdeformation[J]．即在真应力一应变曲线上均存在一个应力峰。峰值应力的出现，表Actaetallurgica，1966，14：l136-l138．明试验钢在相应的温度和应变速率下发生了动态再结晶。当变形速率[2]ZenerC，HollomonJH．Effectofstrainrateupontheplasticflowof小于O