马氏体不锈钢FV520B热变形行为及本构方程建立开题报告
2020-04-30 16:14:26
1. 研究目的与意义(文献综述)
沉淀硬化不锈钢是通过热处理析出微细的金属间化合物和某些少量碳化物以产生沉淀硬化,而获得高强度和一定耐腐蚀性相结合的高强不锈钢[1]。马氏体不锈钢因其高强韧性,良好的耐磨性以及抗腐蚀性已被逐渐应用到石油化工、水力发电、采矿设备等各个领域,国内外对其研究方兴未艾[2][3]。fv520b沉淀硬化不锈钢是在原fv520的基础上研制出的新型马氏体沉淀硬化耐酸耐热不锈钢,该型钢种通过cu、nb、mo等强化元素在时效过程析出nbc、mo2c、m23c6的共同作用,起到最大的强化效果。因其具有高强度、易加工、良好的冲击韧性和较大截面上理想的横向性能,以及与18-8型钢相当的耐蚀性和焊接性等优点,常被广泛地应用于压缩机、轮盘、转子,以及轴、齿轮等零部件制造,尤其备受风机行业青睐,主要用来制造含有磨损性颗粒和腐蚀介质的中高速风机叶片[4]。
近年来,研究人员在前人对fv520强度、塑性、韧性研究基础上,对fv520b疲劳性能、组织转变、焊缝组织等方面开展了大量的研究。如郭强等基于固有耗散理论和计算模型,对fv520b的高周疲劳性能进行了较为系统的研究[5];许文博等采用扫描电镜、热膨胀曲线测量和xrd测试等分析手段,对fv520b时效过程的组织转变进行了研究,并通过热膨胀实验,研究加热速率对于fv520b钢奥氏体化相变动力学的影响[6][7];王光存等通过求解颗粒运动方程和碰撞的能量方程,建立fv520b冲蚀模型[8];张敏等采用金相观察及扫描电镜研究奥氏体化合金元素mn和ni对fv520b马氏体不锈钢的焊缝组织和力学性能的影响[9]。但是,对于fv520b在高温下热变形行为的研究较为不足,而热变形条件下材料变形特性的掌握,有利于预测和控制材料成形过程中的显微组织变化,因此有必要对其在高温下的热变形行为进行研究。
最常用的金属塑性测定方法有力学性能试验法和模仿某加工变形过程的模拟试验法两大类[10][11]。一般而言,主要是通过拉伸、扭转、圆柱体单向压缩和平面应变压缩变形等方法,获得材料的变形特征和成形性指标。材料在高温下的热变形行为主要受应变程度,应变速率,变形温度等因素的影响,目前最常见的方法是通过热压缩模拟试验,在实验室通过gleeble热模拟试验机对试样进行单道次热模拟压缩试验,测定实验钢种的应力应变数据,采集一定温度和应变速率下的真实应力应变数据,分析和研究变形过程中试样流动应力变化规律[12][13]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
1)处理马氏体不锈钢fv520b热压缩模拟试验数据,通过试验所得数据,分析应力-应变曲线特点。
2)分析动态回复、动态再结晶软化机制和加工硬化对于材料流变应力的影响,以及材料在不同变形条件下微观组织演变规律。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,熟悉研究所需的分析软件和数据处理软件。确定方案,完成开题报告。
第4周:处理实验数据,分析马氏体不锈钢热压缩行为,并开始外文翻译。
第5周:基于实验数据,分析变形温度、应变、应变速率对材料热压缩流动行为的影响,并完成外文翻译。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]徐增华. 金属耐蚀材料第八讲沉淀硬化不锈钢[j]. 腐蚀与防护, 200l, 22(8): 367-370.
[2]马龙腾, 王立民, 胡劲, 刘正东, 张秀丽. aisi403马氏体不锈钢的热变形特性研究[j]. 材料工程, 2013, 5: 38-43.
[3]张威, 闫东娜, 邹德宁, 刘环, 韩英, 范光伟. 超低碳13cr-5ni-2mo马氏体不锈钢热变形行为及本构关系[j]. 钢铁, 2012, 47(5): 69-74.