En el proceso de fabricación de piezas forjadas de gran tamaño, se trata de un proceso de deformación que se produce varias veces a alta temperatura, y la deformación de cada vez va acompañada del cambio de la microestructura interna del material. La fuerza impulsora de la recristalización dinámica del material aumenta con una temperatura de deformación más alta y una cantidad de reducción mayor, lo que conduce a la recristalización dinámica del material.
El acero 30Cr2Ni4MoV es un acero para rotores de aleación media y baja presión, que se utiliza principalmente para ejes, engranajes y generadores; la recristalización dinámica del metal mejorará las propiedades macromecánicas de las piezas forjadas o de los productos mismos. Investigadores de la Facultad de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Taiyuan estudiaron el comportamiento de recristalización dinámica del acero 30Cr2Ni4MoV fundido y establecieron un modelo de recristalización dinámica para proporcionar una base teórica para controlar y optimizar el proceso de forjado en condiciones de alta temperatura.
En este estudio, se utilizó material de lingote de 30Cr2Ni4MoV como objeto de investigación, y la perturbadora prueba de simulación física y el proceso de prueba de simulación térmica se llevaron a cabo con la máquina de prueba de simulación térmica Gleeble-1500D.
Como la estructura interna del material fundido no era uniforme, la muestra se calentó a 1250 grados, se mantuvo durante 20 h para su homogeneización y la muestra tratada se procesó en un cilindro de Φ8 mm x 12 mm para una compresión plana. Después de esmerilar y pulir, las muestras se grabaron en una solución de ácido pícrico sobresaturado a 40 grados y se observó la microestructura de las muestras con un microscopio metalográfico Zaiss Imager. La longitud transversal media del grano D de la recristalización dinámica se midió según la norma ASTM de medición del tamaño de grano, y el comportamiento de la recristalización dinámica se analizó según la curva tensión-deformación.
A partir de la curva tensión-deformación del acero 30Cr2Ni4MoV fundido a la misma velocidad de deformación, se puede ver que la tensión de flujo, la tensión máxima y la deformación máxima disminuyen gradualmente con el aumento de la temperatura de deformación cuando la velocidad de deformación y la cantidad de deformación son constantes. . Esto se debe a que con el aumento de la temperatura de deformación, el efecto de activación térmica se fortalece gradualmente, lo que resulta en el fortalecimiento del movimiento de dislocación y la reducción del esfuerzo cortante crítico, de modo que la resistencia a la deformación de los materiales metálicos también se reduce gradualmente.
Se encuentra que la tensión de flujo de la muestra disminuye significativamente con el aumento de la temperatura de deformación y la disminución de la velocidad de deformación. Los parámetros del proceso, como la cantidad de deformación, la temperatura de deformación y la velocidad de deformación, tienen cierta influencia en la resistencia a la deformación. Cuanto mayor sea la temperatura de deformación y menor la tasa de deformación, mayor será el grado de ablandamiento causado por la recristalización dinámica. Cuando la temperatura de deformación es la misma, cuanto menor es la tasa de deformación, menor es la deformación máxima de la curva tensión-deformación, lo que indica que la aparición de recristalización dinámica puede promoverse a mayor temperatura y menor tasa de deformación.
Al estudiar el comportamiento de recristalización dinámica del acero 30Cr2Ni4MoV fundido, se obtuvieron los modelos de tensión de flujo estacionario, deformación máxima, deformación crítica y tensión de saturación del material. Se establecieron el modelo dinámico de recristalización dinámica y el modelo dimensional de recristalización dinámica, que sentaron una base teórica para el proceso de conformado de grandes piezas forjadas de acero de rotor de baja presión.
