连铸温度范围内钢的蠕变性能.pdf_大学文库

以选择了卸载试验的简单方法，其目的在于了解材料在载后的性能变化。为了简化试验，设定了时间相同的受载及无载周期，一个循环分别定为60、90和120s。试验温度为1200℃，拉伸载荷为980N。试验结果表示在图5中。根据曲线1及2可明显的看出，30s及45s的无载荷周期对蠕变性能无突出影响。卸载后， 0.071 0.20120℃ 1200℃ 960 715.9N 0.067 0,16 0.063 ,12 苏 0.059 0.08 0.55 0.04 0.C51 0046uU 800 1000 1in-/s 0.D0 20D 800 10001200 12,9 图11203℃玫715.9N条件下的应空-时间曲我 ā盐试验的应变时间曲毁 Fig.1 Strain-time curve for the sample Fig.5 Strain-time curves in load tested at 1200C and 715.9N remova】tests 应变值在稍稍下降后保持恒定，重新加我时，蠕变过程依卸载前相同的应变速率继续进行。而无载周期为60s时，蠕变性能的变化非常剧烈，从曲线3可观察到几周循环后蠕变速率的迅速增加。这对支承辊的设计有一定的参考意义。 (2)回复试验选择和设计回复试验，目的是找出使材料完全回复的无载周期。首先， 1200℃温度下加载120s,试验结果如图6所示。在间断250s之后，重新加载时，应变速率甚至有所下降，就在间断500、700和900s之后，蠕变速率变化相当大，其数值几乎与试验开始时的速率接近，这说明卸载500s之后，材料即可恢复到初始状态。 2.3应变速率对热塑性的影响断面收缩率〔R.A,)较好地反映了钢的热塑性，而热塑性对温度及应变速率表现出较复杂的依存关系。图7描绘了不同应变速率下断面收缩率在600一1200℃范围内的关系曲线。当应变速率低于5×10~2/s时，断面收缩率在800℃温度下出现最低值，而当应变速率高于 5×10-1/s时，则在1000℃温度下出现最低值。粗略地看，在600一1200℃温度范围内，提高应变速率可以改善钢的热塑性。如应变速率自5×10-4/s增大至5×10~1/s时，800℃温度下断面收缩率自22%提高至65%，这个应变速率下所有温度的断面收缩率皆超过了60%。为了较明显地表示应变速率对热塑性的重要作用，现用图8来描绘热塑性曲线。必须强调指出，要研究连铸过程，就应当考虑动态回复过程，即回复和再结晶。动态回复过程是影响热加工的重要因素。所以，研究热塑性和应变速率的关系必须以此为基础。下述两种情况经常出现在连续塑性应变过程中。 (1)只有回复无再结品； (2)既有回复又有再结晶。第一种情况多出现在低温下，热塑性主要受回复的影响。如600℃温度下，热塑性在中 59

以选择了卸载试验的简单方法，其目的在于了解材料，住卸载后的性能变化。为了简化试验，设定了时间相同的受载及无载周期，一个循环分别定为、和。试验温度为 ℃ ，拉伸载荷为。试验结果表示在图中。根据曲线及可明显的看出，及的无载荷周期对蠕变性能无突出影响。却载后， ℃ 。畏。 · 。 ’卜三。。，一黔一，了一访不才乙洲二‘ 一尹佗卜尹口扭子于门。已乡口几勺弃公毛子下一只。。。 ℃ ‘ 口沁 ‘ 了声一匕二匡，了仁，一不一 ‘ 一艺口共〔飞乙〔门乙〕图 ℃ 及了杀件下为应交一时间曲线一巴上 ℃ 图却载试验的应变一时间曲线一应变值在稍稍下降后保持恒定，重新加载时，蠕交过程依卸载前相同的应变速率继续进行。而无载周期为时，蠕变性能的变化非常剧烈，从曲线可观察到几周循环后蠕变速率的迅速增加。这对支承辊的设计有一定的参考意义。回复试验选择和设计回复试验，目的是找出使材料完全回复的无载周期。首先，禅 ℃ 温度下加载，试验结果如图所示。在间断之后，重新加载时，应变速率甚至有所下降，就在间断、和之后，蠕变速率变化相当大，其数值几乎与试验开始时的速率接近，这说明卸载之后，材料即可恢复到初始状态。应变速率对热塑性的影响断面收缩率〔〕较好地反映了钢的热塑性，而热塑性对温度及应变速率表现出较复杂的依存关系。图描绘了不同应变速率下断面收缩率在一 ℃ 范围内的关系曲线。当应变速率低于 “ 时，断面收缩率在 ℃ 温度下出现最低值，而当应变速率高于一 ‘ 时，则在 ℃ 温度下出现最低值。粗略地看，在一 ℃ 温度范围内，提高应变速率可以改善钢的热塑性。如应变速率自冰一增大至。， ‘ 时， ℃ 温度下断面收缩率自提高至，这个应变速率下所有温度的断面收缩率皆超过了。为了较明显地表示应变速率对热塑性的重要作用，现用图来描绘热塑性曲线。必须强调指出，要研究连铸过程，就应当考虑动态回复过程，即回复和再结晶。动态回复过程是影响热加工的重要因素。所以，研究热塑性和应变速率的关系必须以此为基础。下述两种情况经常出现在连续塑性应变过程中。只有回复无再结晶既有回复又有再结晶。第一种情况多出现在低温下，热塑性主要受回复的影响。如 ℃ 温度下，热塑性在中

0.030 1200元 P=490N 0.024 75 utea]s 0.018 50 0.012 %5100s 0.006 -8☑t=205 d4t-700g 75 。510y5 0350s 900s 5x1C's 0500s 05*10}5 0.000 0 200400 600 80010001200 0 95x10s 400 ti0800 100012001400 Time/3 iemperature,'℃ 图6回复试验的应变-时间曲线图7不同应变速率下R,A,与温度的关系曲线 Fig.6 Strain-time curves in restoration Fig.7 Variation of reduction of arca with tcsts test temperature and strain rate 等应变速率下显示最大值，原因是回复改善了热塑性，但这种改善比较微弱。预计将出现两个低塑区，一个对应低应变速率，另一个对应高应变速苹，前者称为“蜢变脆化区”后者称为“应变硬化脆化区”。温度升高意味着回复将在较高应变速率下进行，使热塑性曲线向较高应变速率移动，如800℃温度下的断面收缩率最大值向左移动（见图8）。第二种情况出现在较高温度下。动态再结 100 晶的产生需要足够的驱动力和时间。应变速率较低时，回复较活跃，再结晶因无足够驱动力 75 而受到阻碍；应变速率较高时，有足够的驱动力，但产生再结晶所需的时间太短。因此，动亡 0 ●600℃ 态再结晶只能在中等应变速率范围内才能出 o8c0℃ 现。由于产生了再结晶，在这个范围内热塑性 e1000℃ 得到了相当大的改善。如应变速率为5×10~2/s 012C0t 0 时，1000℃温度下的断面收缩率可达87%，提 -5 -4 -2 -101 高温度可提高钢的激活能，因而进一步促进了 Strain rate (E=5x10/s) 再结晶的产生，极大地改善了钢的热塑性。如图8四个温度下的应变速率对热塑性的影响在1200℃温度下，应变速率为5×10-1/s时， (·号表示水平座标值) R,A,值竞高达98%。 Fig.8 Influence of strain rates on hot 图8中的曲线描述了一个简单的模型，形 ductility at four temperaturcs (symbol represents valucs of horizontal coor- 象地说明了热塑性和应变速率及温度的关系， dinate) 还将蠕变及回复过程和热塑性联系了起来。 3结论 (1)连铸过程中将出现蠕变现象，但蠕变曲线与较低温度下的常规蠕变曲线不同，在第一阶段的瞬态蠕变之后，几乎无应变速率恒定的稳态阶段，由于动态再结晶的出现，材料迅速软化，蠕变速率快速增加，它对蠕变性能的影响十分明显。 60

擎一犬叫一﹂月有‘ 八卜入。尸二马尹一二 · ‘ 卜月一一，「』蓄二它－会丁立一一图。回复试验的应变一时间曲线 ‘ ’ 不同应变速率下人与温度的关系曲线一图了等应变速率下显示最大值，原因是回复改善了热塑性，但这种改善比较微弱。预计将出现两个低塑区，一个对应低应变速率，另一个对应高应变速率，前者称为 “ 蠕变脆化区 ” 后者称为 “ 应变硬化脆化区 ” 。温度升高意味着回复将在较高应变速率下进行，使热塑性曲线向较高应变速率移动，如 ℃ 温度下的断面收缩率最大值向左移动见图。第二种情况出现在较高温度下。动态再结晶的产生需要足够的驱动力和时间。应变速率较低时，回复较活跃，再结晶因无足够驱动力而受到阻碍应变速率较高时，有足够的驱动冬力，但产生再结晶所需的时间太短。因此，动己态再结晶只能在中等应变速率范围内才能出现。由于产生了再结晶，在这个范围内热塑性得到了相当大的改善。如应变速率为 “ “ 时， ℃ 温度下的断面收缩率可达，提高温度可提高钢的激活能，因而进一步促进了再结晶的产生，极大地改善了钢的热塑性。如在 ℃ 温度下，应变速率为 ‘ 时，值竟高达。图中的曲线描述了一个简单的模型，形象地说明了热塑性和应变速率及温度的关系，还将蠕变及回复过程和热塑性联系了起来。一一忍一日忙 ‘了日 ℃ 胃二〔。产，。及万二乡又图四个温度下的应变速率对热塑性的影响 · 号表示水平座标值台了〔功 · 结论连铸过程中将出现蠕变现象，但蠕变曲线与较低温度下的常规蠕变曲线不同，在第一阶段的瞬态蠕变之后，几乎无应变速率恒定的稳态阶段，由于动态再结晶的出现，材料迅速软化，蠕变速率快速增加，它对蠕变性能的影响十分明显