热压缩参数对M50NiL轴承钢动态再结晶行为的影响

M50NiL钢是20世纪80年代研制成功的表层硬化型高温航空轴承齿轮钢，它具有优良的渗碳性能，其表层硬而心部具有较高的断裂韧性，是高温传动部件的理想材料。M50NiL钢的研究在我国起步较晚，研究的也不深入，虽已有研究人员对不同材料的动态再结晶行为和高温变形行为进行了研究，但目前还未见关于M50NiL钢再结晶行为研究的公开文献，而国外对该钢锻造工艺相关的文献亦是寥寥。鉴于此，科研人员通过热压缩模拟试验，研究了变形温度、变形量和变形速率等热变形工艺参数对M50NiL钢动态再结晶的影响，以期得到细小、均匀分布的晶粒；在此试验的基础上，确定合适的锻造工艺参数，为M50NiL钢锻造工艺参数的制订提供参考。

试验材料为国内某钢厂提供M50NiL钢棒材，该钢采用双真空熔炼，并经过锻造和退火处理，其主要化学成分（质量分数，%）为C0.144，Cr4.25，Ni3.55，Mo4.18，V1.25，Mn0.24，Si0.2。供货态M50NiL钢的平均晶粒尺寸为74.5μm。

将棒材加工成Φ8mm×12mm的圆柱形试样，在Gleeble-3500型热模拟试验机上进行热压缩试验。具体试验过程为：以10℃•s-1的加热速率加热至变形温度（900、1000、1100和1200），保温3min，然后设定变形量（10%、20%、30%、40%和60%），以一定的应变速率（1.0、5.0、10、20、35和50s-1）进行热压缩，热压缩变形结束后空冷至室温。热压缩试验结束后，把压缩试样沿中心轴线进行线切割，取1/2试样，打磨抛光后，采用10%（体积分数）硝酸酒精溶液进行腐蚀，然后采用倒置光学显微镜和金相分析软件进行金相观察与分析，分别研究变形量、变形温度和应变速率对动态再结晶行为的影响。结果表明：

（1）变形温度低于900℃时，不会发生动态再结晶；温度升高到1000℃时，再结晶进行得不充分，形成了混晶组织；当温度达到1100℃时，动态再结晶完成充分，得到了细小均匀的等轴晶；温度升高到1200℃时，晶粒有粗化的倾向。

（2）在变形温度为1100℃和应变速率为10s-1的条件下，随着变形量增加，动态再结晶形核率逐渐提高，当变形量增大到60%时，动态再结晶完成充分。

（3）在变形温度为1100℃和变形量为60%的条件下，随着应变速率增大，动态再结晶形核率提高，当应变速率为20s-1时，动态再结晶全部完成，得到细小、均匀分布的等轴晶。