發(fā)布時(shí)間：2021-04-16 09:13

　　300M鋼在航空航天領(lǐng)域內(nèi)被廣泛用于制造各種關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其微觀組織演變開展了大量的實(shí)驗(yàn)和理論研究,取得了眾多成果。但是,這些研究大多集中在建立基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型或基于物理化學(xué)機(jī)制的理論模型,對(duì)熱變形過(guò)程中微觀組織形貌及演變過(guò)程的研究較少,而成形過(guò)程中的微觀組織演變對(duì)控制工件性能有著重要作用。從晶粒演化的角度深入探討高強(qiáng)鋼微觀組織演變機(jī)制,從而建立微觀組織演變模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)高強(qiáng)鋼微觀組織演變過(guò)程的精確模擬,對(duì)高強(qiáng)鋼微觀組織控制具有重要意義。因此,本文基于元胞自動(dòng)機(jī)方法模擬300M鋼在不同變形條件下的微觀組織演變過(guò)程,對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析討論,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證。首先,在Gleeble試驗(yàn)機(jī)上開展了300M鋼等溫壓縮實(shí)驗(yàn),得到300M鋼在應(yīng)變速率為0.01¹0s^-1和變形溫度為1050¹150℃條件下的應(yīng)力應(yīng)變曲線。基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和回歸分析方法,建立了300M鋼的高溫流變應(yīng)力模型,提取出建立元胞自動(dòng)機(jī)模型所需的材料參數(shù)。然后,結(jié)合晶粒長(zhǎng)大過(guò)程中熱激活理論、晶界曲率驅(qū)動(dòng)機(jī)制和能量耗散理論建立了300M鋼保溫過(guò)程晶... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

00M鋼奧氏體晶粒尺寸等值線圖

寸以及晶粒邊數(shù)的變化。Geiger 等[37]將熱力學(xué)機(jī)制引入到元胞自動(dòng)機(jī)模型中，假定系統(tǒng)元胞具有熱力學(xué)能，并且能量滿足 Maxwell-Boltzmann 分布，而晶界能主要取決于相鄰晶粒之間的取向差，系統(tǒng)討論了溫度、晶粒取向差、激活能以及晶界能對(duì)晶粒長(zhǎng)大的影響。Yu 等[38]利用元胞自動(dòng)機(jī)對(duì)晶粒的異常長(zhǎng)大開展研究，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符。Ye 等[39]在元胞自動(dòng)機(jī)模型中引入局部過(guò)渡函數(shù)，建立了奧氏體晶粒異常長(zhǎng)大的三維模型，模型考慮了能量各異性以及晶界流動(dòng)性，有利于加深理解晶粒異常長(zhǎng)大。He 等[40, 41]使用基于最低能量原理的元胞自動(dòng)機(jī)模型研究晶粒長(zhǎng)大過(guò)程，模型設(shè)定元胞將向降至系統(tǒng)能量的方向轉(zhuǎn)變。模擬結(jié)果顯示晶粒長(zhǎng)大動(dòng)力學(xué)滿足 Burke 方程，并且生長(zhǎng)指數(shù)為 2。Raghavan 等[42]在 CA 模型中用高度函數(shù)來(lái)計(jì)算曲率，模擬晶粒長(zhǎng)大更加精準(zhǔn)。Wang 等[43]則通過(guò) CA 模型研究了不同邊數(shù)的晶粒在長(zhǎng)大過(guò)程的變化，四邊形晶粒逐漸縮小，如圖所示。

圖 1.3 在不同尺寸第二相粒子條件下的微觀組織[46]王浩等[47]在模擬退火算法的基礎(chǔ)上加入能量起伏概率性機(jī)制，建立了模擬的 CA 模型，并用其模擬了等溫退火條件下的晶粒長(zhǎng)大。李旭等[48]則利用研究了晶界遷移率即晶界能各向異性對(duì)于晶粒長(zhǎng)大的影響，研究發(fā)現(xiàn)各向下的晶粒長(zhǎng)大速率較各向同性時(shí)的慢，相對(duì)晶粒尺寸分布也偏離了正太分比起晶界遷移率，晶界能各向異性對(duì)晶粒生長(zhǎng)的影響更大。Davies 等[49]研究了不同鄰居類型對(duì)晶粒再結(jié)晶過(guò)程的影響，研究結(jié)果顯示mann 鄰居類型和 Moore 鄰居類型對(duì) JMAK 方程的時(shí)間常數(shù)沒有影響，模型模擬了 AA1050 的靜態(tài)再結(jié)晶，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合。Ding 等[50]將 CA 模型用來(lái)模擬熱加工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，將動(dòng)態(tài)再結(jié)晶理引入到 CA 模型之中。假定組織內(nèi)晶粒初始位錯(cuò)密度相同，且形核只發(fā)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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