9310齿轮钢热变形行为及工艺参数优化

摘要

通过9310齿轮钢在变形温度为800～1100℃、应变速率为0.001～10 s^-1条件下的热压缩实验，分析其热变形行为，构建峰值应力下本构关系模型和不同应变下的加工图，并对变形工艺参数进行优化。结果表明，该钢的流动应力随变形温度降低和应变速率升高而明显增加；变形温度较高（900～1100℃）且应变速率较低(0.001～0.1 s^-1)时，流动应力曲线主要表现流动软化特征。构建的本构关系模型具有较高预测精度，相关系数为0.998，平均绝对相对误差为4.724%。根据加工图，获得较佳变形工艺参数范围为变形温度1010～1100℃、应变速率0.05～1.41 s^-1；其中最佳变形工艺参数为变形温度1070℃、应变速率0.05～1 s^-1，主要变形机制为动态再结晶。失稳变形工艺参数范围大致为变形温度800～925℃、应变速率0.04～10 s^-1，主要变形机制为局部流动。通过微观组织验证模拟结果，其与加工图的预测结果吻合良好。

关键词

9310齿轮钢 / 热变形行为 / 加工图 / 工艺参数优化