摘要：研究了应变速率和横梁位移速率对GH2909高温拉伸测验成果的影响，成果表

明：跟着应变速率的添加， Rm、Rro a、A和Z都不断进步， Rm、A和Z在应变速率

大于10~， Rr.在在应变速率大于10都趋于一个稳定的值； 高温拉伸实验中：测定

Rro a时应变速率挑选GB/T 228.2-2015中的规模1或许规模2均可； 测定Rm时应变

速率应挑选GB/T 228.2-2015中的规模3或许规模4； 横梁位移速率为1mm/min时的

测验值与应变速率操控的测验值最为挨近。横梁位移速率无论如何调节， 都不能够实

现Rrca、Rm、A和Z这4个指标的测验值与选用应变速率操控的测验值完全匹配，因

而高温拉伸应优先选用应变速率操控办法。

前语

高温合金在长钢的产品体系中占有非常重要的位置，是长钢军工产品最具特征、赢利

最高的产品。高温拉伸功能是高温合金最重要的检测项目之一。因为国产高温拉伸实

验机与国外高温实验机距离较大，国内高温拉伸的检测水平一向较低，对该领域内的

研究也比较少。高温拉伸国家规范GB/T4338-2005于2016年改版为GB/T228.2-

2015添加了实验速率操控办法A(应变速率操控)，对高温拉伸实验提出了更高、更严

厉的要求。因而有必要研究拉伸速率对高温合金高温拉伸功能的影响。

1

实验材料、设备及办法

1.1

实验材料

我公司生产的GH2909锻制棒材，化学成分见表1

1.3 实验办法

(1)取20方毛坯样热处理后，制成①5的拉伸试样，在试样机上选用应变速率操控办

法，别离以10-5、10-、7×10-、2.5x10、10-、1.4x10、6.7×10*的速率拉至开

裂， 丈量Rm、Rpo 2、A和Z。

(2)取20方毛坯样热处理后，制成U5的拉伸试样，在试样机上选用横梁位移操控办

法，别离为0.1、0.2、0.3、1、2mm/min的速率拉至开裂， 丈量R.、Rpo 2、A和

Z， 并与选用规范引荐的应变速率操控的实验成果进行对比。GB/T228.2-2015《金

属材料拉伸实验第2部分高温实验办法》规则了两种实验速率的操控办法：办法A-应

变速率操控的实验速率(包含横梁位移速率)，办法B-扩展的应变速率规模。办法A分为

两种不同类型的应变速率操控模式。

第一种应变速率是依据引伸计的反馈而得到，称为应变速率

操控。第二种是依据平行长度估计的，即经过操控平行长度与需求应变速率相乘得到

的横梁位移速率v。来实现，称为横梁位移速率操控。在1×10S至1×10S之间Z上升趋

势明显，由8%上升到42%，进步了34%，应变速率持续添加，Z近似出现一个渠道，

在42%~43%之间，A随应变速率的改动趋势与Z随应变速率的改动趋势相同。仅仅A

因为遭到开裂位置影响较大，实验的不确度较Z大，因而体现出来的规律性较Z的规律

性略差。拉伸实验引起的中温脆性和应变速率脆性是拉伸温度和应变速率改动引起的

断面缩短率(或延伸率)测验成果的不确认性。这两种测验不确认性，是拉伸实验的弹

性变形阶段的晶界、空位和溶质原子之间的交互作用，诱发了溶质或杂质原子的晶界

偏聚，脆化了晶界引起的。应变速率越高则弹性变形段的时刻越短，溶质原子或许杂

质原子在晶界偏聚就越少，表现出来塑性就越好，因而Z和A跟着应变速率的添加而逐

渐升高。由实验成果可知：Rro 2跟着应变速率的添加而添加，Rr.2应变速率由1×10°

添加到1×10-，曲线上升趋势较陡， RPo 2由803MPa进步到了847MPa添加了

5.5%，之后跟着应变速率的添加Rr2呈缓慢添加的趋势，最终趋于一个稳定的值，如

图2所示。跟着应变速率的添加，R.逐渐上升，应变速率在1x10°S至1×10S+之间Rm

上升趋势明显，由857MPa上升到1057MPa， 进步了23.3%， 应变速

率持续添加，R.应变速率曲线变得很陡峭，添加趋势不明显，应变速率为6.7x10-S-

"时R为1064MPa， 比较应变速率为1×10"S"的抗拉强度进步了6MPa， 仅进步率为

0.7%， 低于高温拉伸R.的不确认度，

见图2，阐明应变速率≥1x10时，R.趋于一个稳定的值。试样开端屈从时，晶粒结构薄

弱的部分首先塑性变形产生滑移带，在拉应力的作用下滑移带扩展到整个试样，假如

拉伸速率太快，大于金属本身塑性变形传达速率，滑移在整个试样中的成长和扩展就

会受阻，在微观上就表现为开始塑性变形抗力的进步，也即是屈从强度(或规则塑性延

伸强度)的进步。在塑性变形的过程中会产生形变强化现象，变形量越大形变强化越严

峻，而跟着应变速率的进步A会添加，因而形变强化的力度会加强，所以R就会进步。

对于具有相同热历史的同一合金，拉伸实验的实验温度和应变速率的改动，都会引起

拉伸实验的应力-应变曲线的改动，导致力学功能测验成果的改动口。为了使不同实验

室间的数据具有可比性，CB/T228.2-2015规则了屈从强度(规则塑性延伸强度)和Rm

测验的应变速率。

屈从强度(规则塑性延伸强度)测验应变速率：
 

规模1：.eL：=7×10-S

规模2：eL.：=2.5×10*S

弹性变形阶段的应变速率与屈从强度阶段的相同。

抗拉强度测验应变速率：

规模1：eL：=7x10-S'；

规模2：eL：=2.5×10*S

规模3：eL：=1.4×10S

规模4：eL：=6.7×10S

应变速率操控的误差规范规则为：±20%应变速率在7x 10-S-到6.7x10S-之间Rro 2曲

线斜率小，数据动摇不大，见图2。因而高温合金高温拉伸实验中测定Rro时应变速率

挑选规模1和规模2均可。实验成果显示：应变速率为7×10S和2.5×10*S*时曲线的斜

率很大，见图2。

当应变速率有±20%的偏差时，R.的距离会很大，实验室之间数据的分散性会很大。

而当应变速率为1×10S'到6.7x10S+之间时曲线很陡峭，抗拉强度动摇很小，选用该

规模内变速率时能够减小测验数据的不确认度，实验室之间数据的集中趋势较高，一

致性好。高温合金高温拉伸实验中测定R.时应变速率应挑选规范规则规模3或许规模4。

依据应变速率核算横梁位移速率
 

v.=.eL.x Lex 60=0.00007x35x 60=0.147mm/minv。与eL.两种速率操控办法对抗拉

强度的影响

如表3所示。R.跟着v。的添加不断进步，可是横

梁位移速率到达0.3mm/min时测得的R， 与应变速率操控测验的值依然相差

22MPa。在拉伸实验过程中，与试样上的实践应变不一致，特别是在弹性变形期，

实践应变速率比低得多日。0.3mm/min的横梁位移速率依然偏慢，实践的应变速率

比需求操控的应变速率低，需求持续进步横梁位移速率持续进行实验。

选用横梁位移速率操控测得的Rro 2比选用应变速率操控测得的高，可是R.比选用应变

速率操控测得的低，如表3所示，归于不正常的现象。1*~2

结束语

该高压水除鳞设备经过剖析、核算、挑选确认参数之后，进行公开招标挑选设备成套

供货厂家（湖南某公司)。将本来的高压水体系撤除后，于2013年头开端施工，经过1

个多月的施工和装置调试，最后成功投入生产运用，改造后的投人运用设备如图5所

示。

(1)经过规划改造，取代了本来的低压水体系，除鳞作用大于97%，作用较好，为进步
 

模具扁钢高质量生产奠定了坚实的根底。

(2)因为扁钢线生产现场无法长时刻的停产来

装置设备，于是将新改造的泵站建设在距离轧钢线除鳞箱较远的位置(~200多米)，泵

站的除鳞阀封闭后管道内余水较多，对钢温造成一定影响；后来

在除鳞箱最近的位置从头规划一套快速封闭阀后才解决问题。

(3)改进后的高压水除鳞体系，钢坯温降较小，满足钢坯轧制的稳定要求。

(4)经过改造后，运用三年多来，作用较好，保证了高压水除鳞设备运转的稳定性，进

步了产品的表面质量；实践证明新体系是可行的，牢靠的，到达了预期作用