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真空 ›› 2025, Vol. 62 ›› Issue (5): 77-85.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2025.05.15

• 真空冶金与热工 • 上一篇    下一篇

一种含Mn二次硬化型超高强度钢的本构方程及淬火组织*

江雯   

  1. 安徽工业大学冶金工程学院,安徽 马鞍山 243000
  • 收稿日期:2025-04-01 发布日期:2025-09-29
  • 作者简介:江雯(2004-),女,安徽池州人,本科生。
  • 基金资助:
    *国家自然科学基金(52301028); 安徽省自然科学基金(2108085QE214)

Intrinsic Equation and Quenching Organisation of a Mn-Containing Secondary Hardening Ultra-High Strength Steel

JIANG Wen   

  1. Department of Metallurgical Engineering, Anhui University of Technology, Ma'anshan 243000, China
  • Received:2025-04-01 Published:2025-09-29

摘要: 采用真空感应熔炼制备含Mn二次硬化型超高强度钢,在真空条件及1 000、1 050和1 100 ℃下以0.01、0.05和0.1 s-¹变形速率进行热压缩实验,基于真应力-真应变数据,采用应变补偿法构建本构方程,并对原奥氏体进行重构,研究了热变形参数对淬火组织的影响。结果表明,高强钢的流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率升高而增大。构建的应变补偿型Arrhenius本构模型可以很好地预测流变应力,相关系数为0.999 8,平均相对误差为1.868 6%。不同变形条件下的淬火马氏体组合更符合密排面(CPP)组合特征,随着温度升高和应变速率下降,大角度取向差的操作因子比例增加,原奥氏体晶粒平均尺寸增大。

关键词: 二次硬化钢, 热变形行为, 本构方程, 马氏体变体, 真空感应熔炼

Abstract: The Mn-containing secondary hardening ultra-high strength steel was prepared by vacuum induction melting. Hot compression experiments were conducted at temperatures of 1 000, 1 050, and 1 100 ℃ with strain rates of 0.01, 0.05, and 0.1 s-¹, respectively. A strain-compensated constitutive equation was established based on true stress-true strain data using the strain compensation method. The prior austenite was reconstructed to investigate the effect of hot deformation parameters on quenched microstructures. The results indicate that the flow stress decreases with increasing deformation temperature, while increases with rising strain rate. The as-established strain-compensated Arrhenius constitutive model can effectively predict flow stress, with a correlation coefficient of 0.999 8 and an average relative error of 1.868 6%. The quenched martensite combinations under different deformation conditions exhibit better consistency with CPP combination characteristics. As the deformation temperature increases and strain rate decreases, the proportion of high-angle grain boundaries increases, and the average grain size of prior austenite enlarges.

Key words: secondary hardening steel, hot deformation behavior, constitutive equation, matensite variant, vacuum induction melting

中图分类号:  TG142

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