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Mn18Cr18N护环钢热变形特性的试验研究 被引量:8
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作者 武建国 郭会光 刘建生 《大型铸锻件》 2004年第3期1-4,共4页
应用热力模拟实验和数值分析方法研究了Mn1 8Cr1 8N钢在热变形条件下的力学行为。回归计算出该钢在不同热变形参数下的应力应变关系并分析讨论了热变形参数对本构关系的影响。进行了热变形动力学分析 ,回归得出了该钢的激活能 (Q)、应... 应用热力模拟实验和数值分析方法研究了Mn1 8Cr1 8N钢在热变形条件下的力学行为。回归计算出该钢在不同热变形参数下的应力应变关系并分析讨论了热变形参数对本构关系的影响。进行了热变形动力学分析 ,回归得出了该钢的激活能 (Q)、应力指数 (n)及动态再结晶临界应力方程。建立了该钢的高温屈服应力模型。 展开更多
关键词 热变形参数 动态再结晶 激活能 护环 热力模拟 力学行为 屈服应力 cr1 方程 回归
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Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的压缩拉伸连续加载变形行为 被引量:8
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作者 李飞 张华煜 +2 位作者 何文武 陈慧琴 郭会光 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期956-964,共9页
采用压缩拉伸连续加载变形实验方法,即第一阶段压缩变形量0%~40%,第二阶段拉伸至断裂,研究了Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的室温压缩拉伸变形行为.结果表明,随着压缩量的增大,后续拉伸阶段的屈服应力和均匀塑性变形最大拉伸应力、断面收缩率... 采用压缩拉伸连续加载变形实验方法,即第一阶段压缩变形量0%~40%,第二阶段拉伸至断裂,研究了Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的室温压缩拉伸变形行为.结果表明,随着压缩量的增大,后续拉伸阶段的屈服应力和均匀塑性变形最大拉伸应力、断面收缩率和延伸率均呈先增大后减小的变化规律.临界压缩量25%处,拉伸屈服应力和最大拉伸应力达到最大值,分别约为1039.97和1439.20 MPa;试样的断面收缩率和延伸率也达到最大值,分别为68.99%和73.80%.微观组织和断口形貌的OM和SEM观察结果表明,当压缩量小于临界值时,拉伸试样断口宏观形貌呈典型的杯锥状,微观形貌呈韧窝状的韧性断裂,微观组织为变形拉长的晶粒组织;当压缩量超过临界值时,拉伸试样断口宏观形貌比较平齐,微观形貌为无韧窝状的结晶状特征,微观组织为包含大量孪晶的等轴晶粒.TEM分析表明,压缩量较小时,位错通过滑移形成不同密度的位错组态;反向加载拉断后,仍能观察到位错的堆积.压缩量较大时,形成2个方向交割的孪晶;反向加载拉断后,孪晶呈平行排列,且伴有高密度位错缠结. 展开更多
关键词 mn18cr18n 压缩拉伸连续加载变形 力学行为 断口形貌 微观组织
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Mn18Cr18N钢热锻过程中损伤的研究 被引量:5
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作者 魏新鹏 刘建生 何文武 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期11-15,共5页
通过分析热拉伸中空洞萌生、长大、聚合现象给出了空洞萌生应变和断裂应变的选取方法。采用热拉伸和有限元模拟相结合的方法给出了Mn18Cr18N钢韧性断裂温度区间内损伤临界值。对比热锻物理试验与有限元预报中空洞萌生和断裂发生的时机,... 通过分析热拉伸中空洞萌生、长大、聚合现象给出了空洞萌生应变和断裂应变的选取方法。采用热拉伸和有限元模拟相结合的方法给出了Mn18Cr18N钢韧性断裂温度区间内损伤临界值。对比热锻物理试验与有限元预报中空洞萌生和断裂发生的时机,结果发现:C+L准则预报结果与热锻试验中损伤的发生具有较高的一致性,而作为对照所选择的R+T准则对损伤过程的预报与试验结果偏差较大。 展开更多
关键词 mn18cr18n 热锻 损伤
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温度、应变率和晶粒对Mn18Cr18N钢高温塑性的影响 被引量:4
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作者 魏新鹏 何文武 刘建生 《太原科技大学学报》 2010年第4期296-299,共4页
通过拉伸热模拟试验研究了温度、应变率和晶粒尺寸对Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢高温塑性的影响。结果表明:在800℃~1 200℃温度范围内,Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的塑性随温度升高而升高,1 200℃时达到最好,然后开始下降;应变率通过再... 通过拉伸热模拟试验研究了温度、应变率和晶粒尺寸对Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢高温塑性的影响。结果表明:在800℃~1 200℃温度范围内,Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的塑性随温度升高而升高,1 200℃时达到最好,然后开始下降;应变率通过再结晶的作用而影响塑性;当温度低于1100℃时,细晶粒尺寸材料的塑性优于粗晶粒尺寸,而温度高于1 100℃时中等晶粒尺寸材料塑性最好。 展开更多
关键词 mn18cr18n 温度 应变率 晶粒尺寸 热塑性
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Mn18Cr18N钢室温拉压循环加载力学行为和微观组织演变机理 被引量:1
5
作者 李飞 张华煜 陈慧琴 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期231-237,共7页
通过室温拉压循环加载试验,研究了Mn18Cr18N钢在±0.005~±0.10应变幅范围内的循环加载力学行为和微观组织演变。采用光学显微镜和透射电子显微镜观察了Mn18Cr18N钢包括金相组织、位错形态以及形变孪晶等亚结构在内的微观组织... 通过室温拉压循环加载试验,研究了Mn18Cr18N钢在±0.005~±0.10应变幅范围内的循环加载力学行为和微观组织演变。采用光学显微镜和透射电子显微镜观察了Mn18Cr18N钢包括金相组织、位错形态以及形变孪晶等亚结构在内的微观组织演变。研究结果表明,Mn18Cr18N钢在拉压循环加载中,循环力学特性和应变幅有关,随着循环应变幅的增大,Mn18Cr18N钢的循环应力幅呈现增大趋势。在应变幅为±0.10时,Mn18Cr18N钢经过1个周期循环加载后,流变应力为988.1 MPa,为0.2%初始屈服强度的1.6倍,这说明采用大应变幅循环加载提高了Mn18Cr18N钢的累积塑性应变,从而显著提高了强度。在较低应变幅(±0.005~±0.01)条件下,Mn18Cr18N钢的变形主要以平面滑移为主,位错重排和其他滑移系的激活是造成Mn18Cr18N钢循环软化的主要原因。应变幅较大时,高位错增殖使基体内应力升高,局部区域滑移困难,孪生机制被激活,Mn18Cr18N钢总体上呈现循环强化特性。 展开更多
关键词 mn18cr18n 拉压循环加载 力学行为 微观组织演变 应变幅
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护环液压缩径工艺数值模拟与试验研究 被引量:1
6
作者 李飞 李鹏 +1 位作者 何文武 陈慧琴 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期95-102,共8页
采用有限元模拟与试验方法,分析了300 MW Mn18Cr18N钢护环液压缩径时的受力状态和变形规律。研究表明,液压缩径过程中,环坯内壁首先进入塑性变形状态,随着外压的逐渐升高,逐步向外壁扩展。变形过程中,环坯内壁、中壁和外壁变形相互协调... 采用有限元模拟与试验方法,分析了300 MW Mn18Cr18N钢护环液压缩径时的受力状态和变形规律。研究表明,液压缩径过程中,环坯内壁首先进入塑性变形状态,随着外压的逐渐升高,逐步向外壁扩展。变形过程中,环坯内壁、中壁和外壁变形相互协调。环坯内壁的等效应变和等效应力均始终大于外壁。模具锥角是影响环坯缩径形状的重要因素。由于模具锥角的改变,使得环坯端部受到的径向压力分量Fr和轴向压力分量Fz随之改变。当模具锥角较小时,径向压力分量Fr要明显大于轴向压力分量Fz,这导致采用小角度锥角的模具时,环坯缩径后往往呈现鼓肚形,当模具锥角较大时,轴向压力分量Fz将大于径向压力分量Fr,因此,采用大角度锥角的模具时,环坯缩径后呈现喇叭口形。通过数值模拟和试验验证的手段得出,当模具锥角在50°左右时,环坯可以获得较好的液压缩径效果。 展开更多
关键词 mn18cr18n 护环 液压缩径 塑性变形 液体外压 模具锥角
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Mn18Cr18N钢护环热锻研究 被引量:1
7
作者 牛广斌 徐国涛 +1 位作者 芮守泰 张建国 《大型铸锻件》 2017年第5期10-13,共4页
通过热压缩模拟试验,对Mn18Cr18N钢的高温热塑性进行了研究,对应力-应变曲线进行了测定,对护环热锻工艺过程进行了数值模拟。结果表明:在护环钢锭的初锻期,应变速率应尽量小,压下慢;马杠扩孔和芯棒拔长时应控制压下量。
关键词 mn18cr18n 护环 锻造工艺 数值模拟
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Mn18Cr18N护环钢多火次热锻过程中晶粒的长大规律 被引量:1
8
作者 何文武 刘建生 +2 位作者 郭银芳 陈慧琴 郭会光 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期20-22,61,共4页
针对Mn18Cr18N钢护环锻件多火次锻造后晶粒易长大的问题,研究了不同加热条件对其晶粒尺寸的影响,同时进行了二火次小试样锻造验证。结果表明:锻件的晶粒尺寸具有一定的遗传性,当再加热温度为1 100℃、保温5 h以内,或者在1 050℃长时间... 针对Mn18Cr18N钢护环锻件多火次锻造后晶粒易长大的问题,研究了不同加热条件对其晶粒尺寸的影响,同时进行了二火次小试样锻造验证。结果表明:锻件的晶粒尺寸具有一定的遗传性,当再加热温度为1 100℃、保温5 h以内,或者在1 050℃长时间再加热的情况下,均未发生晶粒明显长大现象;该钢晶粒长大模型为D_t^(5.9)—D_0^(5.9)=2.2×10^(26)exp(-486809/RT)·t。 展开更多
关键词 mn18cr18n 晶粒长大 多火次 护环
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铸态Mn18Cr18N钢多道次轧制和热处理影响研究
9
作者 刘洁 李娟 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2022年第6期180-184,共5页
对Mn18Cr18N电渣重熔钢进行三道次和五道次的轧制及固溶处理。借助电子背散射仪(EBSD)观察微观组织,发现随着轧制道次的增加,再结晶晶粒沿着晶界生长,呈现项链状分布,大角度晶界向小角度晶界逐渐迁移后趋于稳定,并出现大量剪切变形带,... 对Mn18Cr18N电渣重熔钢进行三道次和五道次的轧制及固溶处理。借助电子背散射仪(EBSD)观察微观组织,发现随着轧制道次的增加,再结晶晶粒沿着晶界生长,呈现项链状分布,大角度晶界向小角度晶界逐渐迁移后趋于稳定,并出现大量剪切变形带,结果表明,较大的单道次压下量或较高的终轧温度有利于轧制后的Mn18Cr18N铸态奥氏体不锈钢再结晶。固溶处理后,发现晶粒细化并长大,退火孪晶增多,组织主要发生静态再结晶。对Mn18Cr18N钢进行力学性能测试,发现随着轧制道次的增加,抗拉强度由950 MPa增加至1090 MPa,屈服强度增加,断后伸长率由43.46%降至29.55%,塑性降低;相应试样固溶处理后,抗拉强度由904 MPa降至870 MPa,屈服强度降低,断后伸长率由42%升高到48%,塑性提高,结果表明固溶处理改善了材料的组织和性能。 展开更多
关键词 mn18cr18n 轧制道次 固溶处理 微观组织 力学性能
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护环用Mn18Cr18N钢室温及高温原位拉伸断裂机理研究
10
作者 吴双辉 许佳丽 《上海大中型电机》 2022年第4期8-11,20,共5页
分析了室温、服役温度和过高的热套温度对护环用Mn18Cr18N钢断裂行为的影响,提出了采用高温原位扫描疲劳试验机观察其在常温及高温(100℃和600℃)条件下的原位拉伸微观形貌,得到了高温600℃原位拉伸时,晶界及滑移线出现析出物(M23C6)会... 分析了室温、服役温度和过高的热套温度对护环用Mn18Cr18N钢断裂行为的影响,提出了采用高温原位扫描疲劳试验机观察其在常温及高温(100℃和600℃)条件下的原位拉伸微观形貌,得到了高温600℃原位拉伸时,晶界及滑移线出现析出物(M23C6)会影响材料的综合力学性能,使断裂方式由穿晶方式的韧性断裂向沿晶和穿晶混合方式的准解理断裂形式转变。 展开更多
关键词 mn18cr18n 原位拉伸 断裂形式
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Mn18Cr18N护环钢锻压工艺基础的研究 被引量:1
11
作者 郭会光 郭亚军 +2 位作者 王道鹏 叶伟蓉 丁宇 《大型铸锻件》 1998年第4期19-23,共5页
引用 Mn18Cr18N钢热力模拟、微观模拟试验的部分结果 ,研究了该类钢锻压工艺的基础问题。
关键词 塑性成形 锻压 护环钢 控制锻造 控制冷却
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Mn18Cr18N护环钢工艺塑性与晶粒变化的试验研究 被引量:1
12
作者 吕建斌 刘岩 郭会光 《太原重型机械学院学报》 1995年第3期241-244,共4页
本文通过模拟试验,测定和分析了Mn18Cr18N钢的压力加工塑性和晶粒度的变化规律,得到了较佳的工艺参数。
关键词 工艺塑性 晶粒尺寸 试验 奥氏体钢
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含N量对Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的析出行为及力学性能的影响 被引量:16
13
作者 秦凤明 李亚杰 +2 位作者 赵晓东 何文武 陈慧琴 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期55-64,共10页
采用JmatPro软件、OM、SEM和TEM等方法研究了不同含N量的Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的析出行为及其对力学性能的影响。结果表明:析出物主要为六方结构的Cr_2N和少量M_(23)C_6,其中氮化物Cr_2N优先沿着晶界析出,随后以不连续胞状方式向奥氏... 采用JmatPro软件、OM、SEM和TEM等方法研究了不同含N量的Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的析出行为及其对力学性能的影响。结果表明:析出物主要为六方结构的Cr_2N和少量M_(23)C_6,其中氮化物Cr_2N优先沿着晶界析出,随后以不连续胞状方式向奥氏体晶粒内部生长。随着N含量的增加,Cr_2N氮化物的析出变得更加敏感,当N含量为0.7%时,Cr_2N氮化物的最敏感析出温度为750℃,孕育期仅为10 min;而碳化物M_(23)C_6主要以颗粒状形式形成在奥氏体晶界上,与相邻的奥氏体晶粒保持相同的位向关系。力学性能测试结果表明,Cr_2N氮化物的析出对Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的强度有较小的影响,但对于塑性却有强烈的恶化作用。时效后Cr_2N的析出导致伸长率和断面收缩率明显降低,伸长率从52.9%降低到27.7%,断裂模式也随着Cr_2N氮化物数量的增加从韧性断裂转变为脆性的沿晶断裂和穿晶断裂。TEM分析表明,固溶态试样在拉伸变形过程中通过滑移和孪生方式协调变形,呈现了良好的塑性变形能力。而时效后,位错通过滑移和繁殖最终堆积在Cr_2N片层之间和颗粒状M_(23)C_6周围,降低了Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的塑性变形能力。 展开更多
关键词 mn18cr18n奥氏体不锈钢 析出行为 显微组织 力学性能
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氮对Mn18Cr18N护环钢高温力学性能的影响 被引量:8
14
作者 陈慧琴 刘建生 郭会光 《特殊钢》 北大核心 2005年第6期20-22,共3页
护环是汽轮发电机的重要部件.用Gleeble-1500热模拟试验机研究了成分(%)为:(1) 0.53C-16.98Mn-3.17Cr,(2) 0.12C-19.57Mn-19.27Cr-0.60N和(3) 0.06C-18.58Mn-19.15Cr-0.69N 3种护环钢在800~1 200 ℃的高温变形应力-应变曲线以及含N护... 护环是汽轮发电机的重要部件.用Gleeble-1500热模拟试验机研究了成分(%)为:(1) 0.53C-16.98Mn-3.17Cr,(2) 0.12C-19.57Mn-19.27Cr-0.60N和(3) 0.06C-18.58Mn-19.15Cr-0.69N 3种护环钢在800~1 200 ℃的高温变形应力-应变曲线以及含N护环钢的高温塑性-断面收缩率.结果表明,随钢中氮含量的增加,动态再结晶需要的临界变形量越大,相应的变形抗力逐渐增大;含N钢在1 050 ℃塑性最大,高温塑性随钢中氮含量的增加而减小,因此改善变形方式以提高工艺塑性是防止热裂,提高护环质量的有效途径. 展开更多
关键词 mn18cr18n护环钢 高温力学性能 mn18cr18n 护环钢 氮含量 热模拟试验机 高温塑性 汽轮发电机 断面收缩率
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600MW 1Mn18Cr18N护环的制造 被引量:10
15
作者 杨兵 曲东方 +1 位作者 郭宝强 郑洪颖 《大型铸锻件》 2010年第6期31-34,共4页
主要阐述了600 MW 1Mn18Cr18N护环的热锻、固溶处理、外补液液压胀形冷变形强化等制造过程中质量控制要点及采取的工艺措施,保证了600 MW护环质量达到用户的要求,填补了600 MW 1Mn18Cr18N护环国内制造空白。
关键词 1mn18cr18n 护环 固溶处理 液压胀形
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1Mn18Cr18N钢护环裂纹性质和材质状态分析 被引量:8
16
作者 张红军 朱立春 +1 位作者 于在松 唐丽英 《大电机技术》 北大核心 2011年第5期17-20,共4页
采用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析了某电厂300MW发电机运行5万多小时的1Mn18Cr18N钢护环的裂纹性质,并对护环进行了力学性能试验,结果表明护环的材质状态良好,护环开裂系由氯离子引起的应力腐蚀所致。
关键词 护环 1mn18cr18n 应力腐蚀
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Mn18Cr18N护环钢的动态再结晶行为及功率耗散图 被引量:7
17
作者 郭银芳 刘建生 何文武 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期5-8,共4页
为了控制Mn18Cr18N护环钢热锻后的组织和性能,通过热模拟压缩试验研究了该钢在900~1 200℃、应变速率为0.001~0.1 s-1和初始晶粒尺寸为48~230μm条件下的动态再结晶行为,建立了双曲本构模型,结合双曲本构模型和动态材料模型构建了热... 为了控制Mn18Cr18N护环钢热锻后的组织和性能,通过热模拟压缩试验研究了该钢在900~1 200℃、应变速率为0.001~0.1 s-1和初始晶粒尺寸为48~230μm条件下的动态再结晶行为,建立了双曲本构模型,结合双曲本构模型和动态材料模型构建了热加工功率耗散图;通过功率耗散图和微观组织对锻造过程变形温度和应变速率进行了分析。结果表明:当变形温度不高于1 100℃时,随着应变速率的降低和温度的升高,功率耗散率ηJ逐渐增大;当温度高于1 100℃后规律相反;当ηJ不小于0.2时,该钢可获得均匀细化的完全动态再结晶组织。 展开更多
关键词 mn18cr18n护环钢 动态再结晶 双曲本构模型 功率耗散图
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Mn18Cr18N护环钢多火次锻造微观组织演变及模拟 被引量:6
18
作者 何文武 刘建生 +2 位作者 郭银芳 陈慧琴 郭会光 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期45-49,共5页
为研究多火次锻造过程微观组织演变规律,文章采用Gleeble-1500D热模拟试验机进行动态、静态和亚动态再结晶试验,获得动态、静态和亚动态再结晶模型;采用热处理炉进行晶粒长大实验,得到晶粒长大模型;将模型导入有限元软件DEFORM-2D,对其... 为研究多火次锻造过程微观组织演变规律,文章采用Gleeble-1500D热模拟试验机进行动态、静态和亚动态再结晶试验,获得动态、静态和亚动态再结晶模型;采用热处理炉进行晶粒长大实验,得到晶粒长大模型;将模型导入有限元软件DEFORM-2D,对其进行微观组织模拟,并进行同条件的锻造试验验证。结果表明,数值模拟与试验结果吻合较好。说明该文使用的微观组织模拟系统,能够用于预测Mn18Cr18N钢护环多火次热变形的微观组织演变规律,为实际护环生产工艺优化提供参考。 展开更多
关键词 多火次锻造 微观组织演变 数值模拟 mn18cr18n护环钢
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RESEARCH ON HOT FORMING PROCESS OF A RETAINING RING OF HIGH-NITROGEN STEEL 被引量:4
19
作者 H.Q.Chen J.S.Liu H.G.Guo 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 SCIE EI CAS CSCD 2004年第5期767-770,共4页
Mn18Cr18N, the high-nitrogen steel, is the 2nd generation material for manufacturing the retaining ring of firepower generators. In this paper, the hot deformation behavior of the material was investigated by thermo-m... Mn18Cr18N, the high-nitrogen steel, is the 2nd generation material for manufacturing the retaining ring of firepower generators. In this paper, the hot deformation behavior of the material was investigated by thermo-mechanical modeling tests. And the flow stress curves of the steel were obtained for various combinations of the temperature and strain rate. Based on the results of the tests, the complex forming process of a retaining ring including punching, expanding and extrusion with an enclosure was put forward and simulated by means of numerical simulation method. The results indicate that the process is a novel and force-saved practical technology for manufacturing heavy retaining rings. 展开更多
关键词 mn18cr18n high-nitrogen steel a retaining ring the punching with an enclosure process expanding-extrusion complex forming
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铸态Mn18Cr18N钢轧制热压缩实验分析 被引量:5
20
作者 刘洁 张志红 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期197-201,共5页
针对铸态Mn18Cr18N电渣重熔钢进行了单道次直接轧制,其压下率分别为10%,30%,40%和50%,并借助电子背散射仪(EBSD)观察了微观组织,结果表明,单道次轧制时,随着压下率的增大,组织逐渐细化。在晶界周围发生再结晶,变形孪晶增多,促进再结晶... 针对铸态Mn18Cr18N电渣重熔钢进行了单道次直接轧制,其压下率分别为10%,30%,40%和50%,并借助电子背散射仪(EBSD)观察了微观组织,结果表明,单道次轧制时,随着压下率的增大,组织逐渐细化。在晶界周围发生再结晶,变形孪晶增多,促进再结晶形核发生。组织细化主要由动态再结晶机制和孪生机制起主导作用。分析了轧后板的拉伸力学性能,随着压下率的增大,屈服强度由690.16 MPa增加至743.24 MPa,抗拉强度由885.65 MPa增加至940.31 MPa,断后伸长率由39.73%增加至53.46%,断口微观形貌特征逐渐由韧性和脆性的混合型断裂向韧窝状韧性断裂转变。断口边部的第二相含量较少,而试样中心微孔洞内含有大量方形的第二相,导致形成了微裂纹,断裂先从中心部开始。 展开更多
关键词 铸态mn18cr18n 热压缩 压下率 力学性能 组织
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