Mn-Ni-M o系核电用钢高温流变行为及热加工图

王梦寒，王根田，王 瑞，孟 烈

Mn-Ni-M o系核电用钢高温流变行为及热加工图

王梦寒，王根田，王 瑞，孟 烈

(重庆大学材料科学与工程学院，重庆，400044)

在变形温度为950～1 250℃、变形速率为0.01～10 s−1的条件下对Mn-Ni-Mo系核电用钢进行高温热压缩实验。结合Arrhenius双曲正弦本构方程，通过多元线性回归分析获得热激活能Q、结构因子A及材料常数n和α对应变的响应规律，从而建立流变应力与应变量、温度和应变速率之间的变参数Arrhenius本构模型。同时，基于真应力−应变曲线，建立输入参数为温度(T)、变形速率(ε˙)、应变(ε)和输出参数为流变应力(σ)的神经网络预测模型(ANN)。研究结果表明：神经网络模型(ANN)的预测精度更高，其预测流变应力的平均相对误差为1.31%。根据动态材料模型理论(DMM)，构建并分析合金在应变为0.9时的热加工图，确定了最佳热变形工艺参数，即当变形温度为950～1 250℃，应变速率为0.06～0.3 s−1时，峰值功率耗散系数(η)约为0.54；当变形温度为1 100～1 250℃，应变速率为0.3～1 s−1时，峰值功率耗散系数(η)约为0.44。

Mn-Ni-M o系核电钢；本构模型；神经网络；热加工图

是制造大型核反应堆压力容器的主体材料，其特殊工作环境要求其必须具有很高的抗辐照脆化敏感性、淬透性、耐蚀性和断裂韧性[3−4]。在锻造热成形时，

RPV(reactor pressurevessel)钢的毛坯件质量一般是成品质量的3倍以上[5]，为了获得优良的微观组织和性能，研究Mn-Ni-Mo系低碳合金钢的热塑性变形机理进而确定其合理的热变形工艺参数有着重要的现实意义。目前国内外关于Mn-Ni-Mo系低碳合金的研究主要集中在热处理、焊接性能和合金元素对机械性能的影响方面[6−8]。……