【摘 要】
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本文以均匀态含铜船板钢为研究对象,利用THERMECMASTOR-Z/100动态热力学模拟试验机进行连续冷却及热压缩实验。研究了不同铜含量船板钢的连续冷却和热压缩变形行为。建立了动态CCT曲线、本构关系方程,绘制了相应的热加工图,观察了显微组织的演变规律。连续冷却速度为0.1℃/s～30℃/s。热压缩实验温度为1223 K～1423 K,应变速率为0.01 s-1～7 s-1,研究结果如下:（1）
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本文以均匀态含铜船板钢为研究对象,利用THERMECMASTOR-Z/100动态热力学模拟试验机进行连续冷却及热压缩实验。研究了不同铜含量船板钢的连续冷却和热压缩变形行为。建立了动态CCT曲线、本构关系方程,绘制了相应的热加工图,观察了显微组织的演变规律。连续冷却速度为0.1℃/s～30℃/s。热压缩实验温度为1223 K～1423 K,应变速率为0.01 s-1～7 s-1,研究结果如下:（1）建立了三种船板钢连续冷却转变曲线,由动态CCT曲线可知三种船板钢在形变冷却过程中存在两个相变区:高冷速贝氏体相变区和低冷速铁素体相变区,合金元素Cu的添加能够有效增大贝氏体转变区域,同时细化船板钢晶粒。（2）三种含铜船板钢在热变形初始阶段均表现出明显的加工硬化特性,随着应变量的提高发生动态再结晶现象,流变应力曲线出现峰值应力。三种船板钢的变形激活能Q（0.98%Cu）=511.41 KJ/mol、Q（1.34%Cu）=514.71 KJ/mol、Q（1.62%Cu）=613.05KJ/mol。由于铜对位错的钉扎作用导致船板钢硬度明显提高,变形激活能显著增大。（3）根据材料动态模型,建立了船板钢在不同应变条件下的热加工图,结合试样组织结构确定了热变形的流变失稳区,本试验钢的热变形最佳工艺范围为温度T（0.98%Cu）为1223 K～1323 K,应变速率ε（0.98%Cu）为3 s-1～7 s-1。温度T（1.34%Cu）为1330 K～1350 K,应变速率ε（1.34%Cu）为0.01 s-1～0.05 s-1。温度T（1.62%Cu）为1290K～1350 K,应变速率ε（1.62%Cu）为0.01 s-1～0.1 s-1。合金元素Cu的添加能够显著提高船板钢热变形失稳区,增加变形难度。（4）随着合金元素Cu的添加极大的提高了船板钢热加工图的失稳区,且在热变形过程中变形温度高于1323 K会导致实验钢晶界处析出液相铜为含铜相的富集提供据点。因此对于三种船板钢热变形过程需控制变形温度小于1323K。（5）导致船板钢热变形过程中加工失稳的主要原因是沿晶界析出的含铜相,主要为热变形过程中沿晶界析出的含铜相导致船板钢晶界开裂降低船板钢可加工性,且Cu元素聚集在晶界处要比聚集在晶内产生的畸变能低,因此Cu元素会优先在晶界处偏聚。
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