Mn18Cr18N護環(huán)鋼多火次熱變形微觀組織演變的研究.pdf

1、Mn18Cr18N鋼是300MW以上大型發(fā)電機護環(huán)使用的唯一鋼種。隨著我國經濟的發(fā)展，護環(huán)作為電力基礎件，市場需求量大，內在質量要求也越來越高。而我國護環(huán)熱成形是多火次加熱、多工序變形過程，可控性較差、鍛件表面裂紋嚴重、晶粒粗大且不均勻，熱鍛技術嚴重不適應當前的發(fā)展要求。然而，國內以往的研究中的模型及方法過于單一，具體為對護環(huán)鋼的再結晶和塑性等材料重要行為，只限于單火次的研究。因此，將多火次鍛造聯(lián)系起來綜合分析Mn18Cr18N護環(huán)鋼微

2、觀組織演變規(guī)律具有重要的意義。 本文借助熱模擬實驗建立護環(huán)材料多火次組織演變模型，將此模型導入Deform-3D有限元軟件，研究了Mn18Cr18N護環(huán)鋼多火次熱變形微觀組織演變規(guī)律，并進行了相同條件的鍛造試樣驗證。主要研究內容及結論有： （1）在箱式爐中進行晶粒長大實驗研究再加熱條件對Mn18Cr18N護環(huán)鋼晶粒長大的影響，確定了控制晶粒長大的最佳再加熱溫度，建立Mn18Cr18N護環(huán)鋼晶粒長大模型。 （2）在

3、Gleeble-1500D熱模擬機上進行單道次及雙道次實驗研究了不同變形條件對Mn18Cr18N護環(huán)鋼流變應力的影響，建立了塑性本構關系及動態(tài)、靜態(tài)和亞動態(tài)再結晶模型。利用雙曲本構方程和動態(tài)材料模型構建了Mn18Cr18N護環(huán)鋼熱加工功率耗散圖。由功率耗散圖結合動態(tài)金相組織圖可以得出ηJ大于等于0.2時，獲得細勻化的完全動態(tài)再結晶組織。 （3）對小試樣進行多火次鐓粗試驗，分別在1050℃進行一火、兩火、三火鐓粗試驗，每火變形20

4、％。研究再加熱火次及反復變形對Mn18Cr18N護環(huán)鋼微觀組織的影響。結果表明：隨著火次的增加，難變形區(qū)粗大的初始組織區(qū)域減??；二火次變形固溶處理后晶粒尺寸大部分細勻化到60μm，細化效果明顯；三火次變形固溶處理后晶粒尺寸在二火的基礎上進一步細勻化，但細化程度不大，難變形區(qū)平均晶粒尺寸細化到90μm。 （4）采用Deform-3D進行Mn18Cr18N護環(huán)鋼多火次微觀組織模擬，并與鐓粗試驗結果對比，驗證模型的精確度。結果表明試驗