300M鋼是國內(nèi)外航空領(lǐng)域廣泛使用的一種中碳低合金超高強(qiáng)度鋼,如波音公司和空客公司生產(chǎn)的最新機(jī)型波音-787和空客-380的飛機(jī)起落架均采用該鋼來制造,多年來許多學(xué)者對(duì)300M鋼的組織、性能等方面進(jìn)行了較全面的研究,而對(duì)300M鋼的熱變形行為研究報(bào)道相應(yīng)比較少。而鋼在熱變形過程中發(fā)生的動(dòng)態(tài)組織變化(動(dòng)態(tài)回復(fù)或動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程),將對(duì)鋼的最終性能產(chǎn)生重要影響,因此,要保證鋼在鍛造熱加工后獲得所要求的組織和性能的配合,就要解決鋼在高溫變形過程中的熱加工工藝問題,確定合理的熱變形工藝參數(shù),對(duì)改善鋼的組織及提高鋼的性能有重大意義。

實(shí)驗(yàn)用300M鋼的化學(xué)成分為(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:0.40C,0.88Cr,1.84Ni,0.42Mo,1.62Si,0.66Mn,0.08V,0.0024S,0.0048P,0.0008O,0.0019N,余為Fe。試樣加工成Φ10mm×15mm的圓柱形壓縮試樣。在Gleeble-3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行軸向壓縮試驗(yàn)。試樣以10℃/s的加熱速度加熱到1423K,保溫5min,然后以10℃/s的冷卻速度冷卻到不同溫度后進(jìn)行變形。變形溫度分別為1123、1223、1323和1423K,變形速率分別為0.01、0.1、1和10s-1,最大真應(yīng)變?yōu)?.2,變形后立刻噴水冷卻,以便分析其高溫組織。

在真應(yīng)變?yōu)?.2、溫度為1123~1423K、應(yīng)變速率為0.01~10s-1的條件下,應(yīng)變速率一定時(shí),300M鋼的高溫流變應(yīng)力隨變形溫度的升高而減小;變形溫度一定時(shí),其高溫流變應(yīng)力隨應(yīng)變速率的提高而增大。隨變形速率的提高,300M鋼發(fā)生完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界溫度也逐漸升高,當(dāng)變形速率為10s-1時(shí),變形溫度高于1423K,才會(huì)發(fā)生完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。在變形溫度為1123~1423K、應(yīng)變速率為0.01~10s-1、真應(yīng)變?yōu)?.2的條件下,300M鋼的熱變形激活能為391.51kJ/mol。