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403Nb马氏体耐热不锈钢热加工工艺研究

作　者: 曾周燏
导　师: 陈礼清
学　校: 东北大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 403Nb 热加工图动态再结晶静态再结晶变形抗力热连轧
分类号: TG335.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 102次
引　用: 1次
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内容摘要

随着我国国民经济的可持续发展以及为满足我国国防建设的战略需要,对高品质钢材需求越来越大,特别是对动力装置需求的迅速增长,动力叶片材料市场潜力巨大。因而,具有良好综合性能的403Nb钢,成为叶片钢的首选材料。403Nb属于马氏体耐热不锈钢,主要应用于制造火电机组汽轮机的叶片。本课题开展了403Nb钢的热加工工艺的实验基础研究,目的是为该钢在热连轧过程中的组织性能预报提供参考。本文对实验材料403Nb采用高温压缩变形实验模拟热连轧过程,结合金相组织观察分析,对该钢的高温热变形行为进行了研究。论文取得以下几方面的主要研究结果:（1）研究了变形条件对403Nb高温流变应力的影响规律。发现在同一变形温度,不同的变形速率下,变形速率越高,流变应力越大,不容易发生动态再结晶;在同一应变速率,不同变形温度条件下,变形温度越高,流变应力越低,越容易发生动态再结晶。（2）根据热加工图理论,以动态材料模型为基础,建立了403Nb的热加工图。加工图中给出了最佳的热连轧变形参数（即变形量、变形温度和变形速率）范围,同时也给出了不适合热连轧加工的失稳变形区范围。（3）采用单道次压缩实验,研究了403Nb的动态再结晶行为。获得了403Nb热压缩变形条件下的Z参数和热变形激活能Q=462.038kJ·mol^-1,确定了403Nb的流变应力方程和动态再结晶临界应变表达式。（4）采用双道次压缩实验,研究了403Nb的静态再结晶行为。绘制了403Nb的静态再结晶软化率曲线,获得静态再结晶激活能为Q=256.07kJ·mol^-1,建立了相应的静态再结晶动力学模型。（5）根据单道次压缩实验的数据,采用Origin软件回归得出了403Nb在应变速率为0.5～10s^-1、变形温度900～1150℃的变形抗力模型。经检验,该模型方程显著性较好,精度较高。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-25
  1.1 引言  10
  1.2 关于耐热钢  10-14
    1.2.1 耐热钢的分类  10-11
    1.2.2 耐热钢的发展历程  11-12
    1.2.3 耐热钢中合金元素的作用  12-13
    1.2.4 403Nb耐热叶片钢  13-14
  1.3 加工图  14-17
    1.3.1 加工图的分类  14-15
    1.3.2 塑性失稳判断准则  15-17
  1.4 钢的热变形与再结晶  17-23
    1.4.1 动态再结晶行为  17-22
    1.4.2 静态再结晶行为  22-23
  1.5 课题的研究背景和研究内容  23-25
    1.5.1 研究背景  23-24
    1.5.2 研究内容  24-25
第2章实验材料及方法  25-29
  2.1 实验材料  25
  2.2 实验设备  25
  2.3 实验方法  25-29
    2.3.1 单道次压缩试验  25-27
    2.3.2 双道次压缩实验  27-29
第3章 403Nb钢的热加工图  29-38
  3.1 热加工图理论  29-30
  3.2 热压缩真应力-真应变曲线  30-32
  3.3 热加工图  32-37
    3.3.1 热加工图的制作  32-35
    3.3.2 热加工图分析  35-37
  3.4 本章小结  37-38
第4章 403Nb钢的再结晶行为  38-53
  4.1 403Nb钢的动态再结晶  38-45
    4.1.1 实验结果分析  38-41
    4.1.2 Z参数的确定  41-44
    4.1.3 流变应力方程的建立  44
    4.1.4 动态再结晶临界应变的确定  44-45
  4.2 403Nb钢的静态再结晶  45-51
    4.2.1 双道次压缩实验结果  46-47
    4.2.2 静态再结晶率  47-49
    4.2.3 静态再结晶模型  49-51
  4.3 本章小结  51-53
第5章 403Nb钢的变形抗力模型  53-61
  5.1 实验结果分析  53-55
  5.2 变形温度对变形抗力的影响  55-56
  5.3 变形速率对变形抗力的影响  56-57
  5.4 变形程度对变形抗力的影响  57-58
  5.5 变形抗力模型的确立  58
  5.6 变形抗力模型检验  58-59
    5.6.1 回归方程的显著性检验  58-59
    5.6.2 回归结果的精度分析  59
    5.6.3 回归值与实测值的对比  59
  5.7 本章小结  59-61
第6章结论  61-62
参考文献  62-66
致谢  66

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