王梦寒，王瑞，王根田，孟烈



超临界马氏体不锈钢热变形行为

王梦寒，王瑞，王根田，孟烈

(重庆大学材料科学与工程学院，重庆，400044)

在Gleeble-3500热模拟试验机上对超临界马氏体不锈钢进行等温压缩试验，研究其高温流变行为，获得超临界马氏体不锈钢在温度为900~1 150 ℃、变形速率为0.005~5 s−1时合金的热变形行为和组织演变。通过对实验数据的分析、拟合建立材料的高温流变模型，并分析Johnson-Cook(JC) 模型和Arrhenius模型对超临界马氏体不锈钢的适用性。研究结果表明：修正后的JC模型和Arrhenius模型具有更高的精度。在应变速率较高时，修正的JC模型的预测值更接近实验值；在应变速率较低时，应变补偿的Arrhenius模型的预测值更接近实验值。载荷预测结果与实验值拟合程度较好，表明建立的模型能够描述材料的高温流变行为。

马氏体不锈钢；流变应力；Arrhenius模型；本构模型

随着现代社会对能源的需求的不断扩大，大功率、高参数、高热效率已经成为汽轮机发展的趋势[1−2]。与传统的汽轮机相比，超临界汽轮机的蒸汽温度和蒸汽压力均得到了提高，因此，特殊的工作环境对材料有了更高的要求。马氏体不锈钢具有较好的耐蚀性、抗拉强度、可焊接性等优良性能，因此，马氏体不锈钢在石油天然气传输管道、造船、汽轮机叶片等行业具有广泛的应用，为了确定材料在高温、高应变速率和大应变条件下的力学行为，建立在此条件下的本构模型，对研究材料在高温变形条件下的成形机理具有重要的意义。目前，国内外关于超临界马氏体不锈钢的研究主要集中在热处理、合金元素、可焊接性等方面。……