45钢块体超细晶棒材3D-SPD轧制法

• 作者: 林鹏程 庞玉华 孙琦 王航舵 刘东 张喆
• 来源期刊: 金属学报
• 关键词: 剧烈塑性变形 超细晶棒材 3D-SPD Mannesmann效应 剧烈扭转压缩复合变形区
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 页码范围: 605-612
• 页数: 8页
• 分类号: TG146.23
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2020.00247

摘要

提出了一种基于斜轧原理的块体超细晶棒材剧烈塑性变形(SPD)成形法,称为3D-SPD法:利用特殊曲面锥形轧辊及导板,坯料从轧辊直径最大端咬入,采用超大送进角及径缩率等变形参数,构建了剧烈扭转压缩复合变形区,单位成形载荷为兆帕级,可实现块体等效应变大于6.5的SPD.建立了基于Oyane损伤准则的裂纹萌生控制模型,通过对不同变形条件下轧件心部损伤值的优化,有效抑制了 Mannesmann效应(ME),避免了裂纹的萌生.理论及实验证明:当辊面锥角5°、送进角24°、径缩率50％、温度700℃、椭圆度系数1.02以及轧辊转速40 r/min时,采用单道次轧制方式,可将直径50 mm的45钢轧制为直径25 mm的超细晶棒材,平均晶粒尺寸从46 μm细化至约1 μm,屈服强度和抗拉强度分别提升46％和42％.