Zener-Hollomon参数对Cr4Mo4Ni4V高合金钢热变形行为的影响
2021-03-17马少伟张艳杨明李波
马少伟,张艳,杨明,李波
(1.贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳,550025;2.贵州电力科学研究院,贵州贵阳,550025;3.贵州大学 高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室,贵州贵阳,550025)
近年来,航空工业的快速发展对航空发动机轴承的力学性能和服役寿命提出了更高的要求,而控制轴承部件的热加工组织将是提高其力学性能的重要方法[1]。Cr4Mo4Ni4V 高合金钢是我国依据美国M50NiL 钢自主研发的新一代航空轴承材料,具有优越的强韧性匹配、较高的疲劳强度以及良好的耐高温、耐腐蚀性能[2−3],主要用于制造航空航天领域精密齿轮轴承部件,如C919 大飞机发动机的轴承。轴承部件在热加工过程中,其力学性能依赖于热变形后的微观组织。然而,工艺参数(应变速率、变形温度T和应变ε)对材料热变形后微观组织有影响显著[4−5],因此,研究Cr4Mo4Ni4V高合金钢的热变形行为并控制其热变形后的微观组织对获得优异性能的轴承部件具有重要意义。热变形中工艺参数对变形的交互作用复杂,而Zener-Hollomon 参数是表征变形温度和应变速率的函数[6],利用Zener-Hollomon 参数建立精度较高的流变应力本构模型,不仅能够准确描述不同工艺参数之间的非线性关系,而且可以对高温流变行为进行有效预测,对研究金属材料的热变形行为极为重要[7−8]。此外,在热变形过程中,动态再结晶是一种能够细化组织、改善材料力学性能的微观组织演变机制。然而,Cr4Mo4Ni4V钢中合金元素含量较高,这些元素通常以固溶体形式存在,或者在热变形中以合金化合物的形式析出[9],固溶强化和第二相强化提高了材料的变形抗力,导致微观组织变形不均匀,因此,确定动态再结晶发生的临界条件并获得微观组织演变的规律具有重要意义。……