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难变形金属由于其优越的综合性能在航天航空、化工、医疗、舰船等领域得到了广泛的应用,但这类合金在常温加工时具有变形抗力大、加工硬化严重等问题,其塑性成形的实现日益成为研究热点。为了掌握难变形金属的成形性能以解决其塑性成形问题,对难变形金属常温、高温本构关系及微观组织演变的研究是首要任务。课题在国家自然科学基金项目“难变形金属热强旋成形机理及形/性一体化控制研究”(项目编号:51375172)以及高等学校博士学科点专项科研资金资助项目“软磁合金筒形件热强旋成形机理及磁性能恢复研究”(项目编号:20130172110024)的资助下,以难变形金属——镍基高温合金Haynes230和软磁合金1J50作为研究对象,通过力学性能试验、金相分析、回归分析等方法获得了两种金属的常温、高温本构关系及微观组织演变规律。主要研究内容和结论如下:(1)采用单向拉伸试验对两种金属的常温力学性能进行研究,获得了其常温本构关系及相关力学性能指标;同时采用金相实验对其微观组织结构进行研究,结果表明:镍基高温合金Haynes230晶粒随着变形程度的增加沿着受力方向被拉长,位错的增加导致严重的加工硬化,使得其难于进行大塑性变形;软磁合金1J50中的孪晶奥氏体结构导致其在塑性变形时出现开裂,塑性非常差。(2)通过退火试验和力学性能分析获得了适合两种金属常温塑性成形的退火工艺。对于变形量为30%的镍基高温合金Haynes230,在温度为1100℃下保温50min可以获得完全再结晶组织,并具有良好的塑性加工性能,可以以多道次成形+中间退火的工艺对该合金进行塑性成形。对于原始的软磁合金1J50,在温度为700℃下保温1h可以获得完全奥氏体化组织,提高软磁合金1J50塑性加工性能,实现其冷塑性成形。(3)基于两种金属的性能和热强旋工艺特点,选取了合适的温度和应变速率进行热拉伸试验研究。采用Johnson-Cook模型构建镍基高温合金Haynes230和软磁合金1J50的高温本构模型并对模型进行修正,获得了精度较高的预测结果。(4)对两种金属在热变形时的微观组织结构进行研究,获得了温度和应变速率对微观组织结构的影响,并分析了微观组织变化对流变应力及塑性的影响。镍基高温合金Haynes230在1100℃和1200℃时,主要以动态再结晶为主,在低应变速率时,晶粒出现长大。软磁合金1J50在800℃和900℃时,以动态再结晶为主,应变速率越低,再结晶晶粒越多。