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20SiMn3NiA钢是一种针对机械系统用滑板所研制的低合金高强度钢,为了扩大该钢种的应用领域,需要对材料的相变规律和热变形行为进行研究。本文采用Gleeble-1500热/动力模拟试验机,结合金相组织分析、流变应力分析、硬度值分析等内容,对20SiMn3NiA钢的相变特性行为、单道次和双道次热变形行为进行了研究。
采用膨胀法辅以金相法、硬度法研究了20SiMn3NiA钢的动态连续冷却转变曲线,研究结果表明:20SiMn3NiA钢的Ac1=702℃、Ac3=832℃、Ms=342℃;在此基础上,对奥氏体转变过程及转变产物的组织和性能进行了分析。通过对动态CCT曲线和微观组织的分析,确定了20SiMn3NiA钢的马氏体临界冷却速度约为1C/s,该临界冷却速度小于空冷速度,所以钢在空冷条件下即可以获得马氏体,具有很高的淬透性。
通过改变变形温度、变形速率、变形量、道次间隔时间等工艺参数,分析了20SiMn3NiA钢在热变形过程中的回复和再结晶行为。
根据对单道次变形后的应力—应变曲线分析与计算,得到20SiMn3NiA钢热变形激活能为416.47kJ/mol,根据试验结果,给出了20SiMn3NiA钢的热变形方程。
采用后插法计算出20SiMn3NiA钢的静态软化率,明确了20SiMn3NiA钢的静态软化率随变形温度和保温时间的变化规律。经过线性回归计算得出在变形程度为0.3,应变速率为ls-1时,静态再结晶激活能为447.79kJ/mol。