38MnVTi非調質鋼的高溫熱壓縮變形特性及加工圖

江華德，陳元芳，湯 萌

（重慶理工大學材料科學與工程學院，重慶400054）

0 引 言

汽車半軸是汽車驅動橋的關鍵零件，需承受彎曲、扭轉、沖擊等載荷作用，半軸凸緣與桿連接的軸臺階處的扭轉疲勞剪切應力很大［1］，故對半軸材料的鍛后性能要求很高。如果材料內部存在裂紋，在扭轉疲勞剪切應力作用下，裂紋快速擴展，進而導致汽車半軸出現早期疲勞斷裂。38MnVTi非調質鋼鍛后或軋后能夠獲得良好的綜合力學性能和均勻的顯微組織，因而被廣泛應用于汽車行業［2-4］。基于動態材料模型的加工圖可以判斷材料在熱變形過程中的流變失穩區，并已成功用于分析鋁合金、銅合金、鎂合金、鋼和鈦合金等材料［5-9］的高溫變形特性。然而，目前還沒有38MnVTi非調質鋼加工圖研究的報道。為了給該鋼的熱加工研究提供幫助，作者通過熱模擬壓縮試驗，得到了該鋼的應力、應變數據，并建立兩種不同判據下的加工圖，給出了38MnVTi鋼合理的加工工藝參數。

1 試樣制備與試驗方法

試驗材料為38MnVTi非調質鋼，其主要化學成分（質量分數/%）為0.36C，0.3Si，1.2Mn，0.1V，0.024Ti，0.026P，0.033S。材料取自熱軋棒材，將其機加工成尺寸為φ10mm×12mm的圓柱形試樣。采用Gleeble-1500D型熱模擬試驗機進行單道次恒溫熱壓縮試驗，先升溫至1 200℃，保溫3min后降至變形溫度（950，1 000，1 100，1 200℃），升降溫速率均為10℃·s-1；應變速率分別為0.01，0.1，1，10s-1，壓縮工程應變為60%。為減小試樣與壓頭之間的摩擦，在試樣兩端放置石墨片；熱壓縮變形完成后立即水淬，以保留變形組織。

采用Tescan Vega LMU型掃描電子顯微鏡觀察顯微組織，腐蝕劑為4%（體積分數）硝酸酒精溶液?！?br>