基于多尺度耦合316L/EH40復(fù)合板熱軋成形模擬及實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-13 04:06
以EH40鋼為基層,316L鋼為復(fù)層的復(fù)合板,兼有316L鋼的表面性能與EH40鋼的機(jī)械強(qiáng)度和加工性能。熱軋法具有經(jīng)濟(jì)高效,結(jié)合界面平整等優(yōu)勢(shì),成為主要生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合板方法之一。但熱軋過程中會(huì)出現(xiàn)非均勻變形和不均勻組織分布,嚴(yán)重影響板材的性能均勻性,而金屬材料的內(nèi)在微觀組織結(jié)構(gòu)直接影響著其外在特性。因此,掌握軋制過程中晶粒尺寸演變規(guī)律,研究各影響因素對(duì)晶粒組織分布均勻性的影響,對(duì)改善不銹鋼復(fù)合板產(chǎn)品板厚方向組織均勻分布十分重要。本文以實(shí)現(xiàn)316L/EH40復(fù)合板沿軋件厚度方向的均勻化軋制為目的,從宏觀尺度與介觀尺度等多個(gè)尺度,研究軋制工藝參數(shù)對(duì)成形性能均勻性的影響。利用DEFORM-3D有限元軟件建立316L/EH40復(fù)合板熱軋成形熱力耦合模型,按界面應(yīng)力條件和界面應(yīng)變條件對(duì)不銹鋼復(fù)合板進(jìn)行界面結(jié)合判定,得到不同軋制溫度下實(shí)現(xiàn)界面結(jié)合的軋制壓下率,基于雙金屬的流變應(yīng)力曲線,建立316L和EH40的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型,對(duì)實(shí)現(xiàn)界面結(jié)合的316L/EH40復(fù)合板熱軋過程進(jìn)行介觀模擬,研究不同軋制溫度、軋制壓下率及軋制速度等工藝參數(shù),對(duì)基層和復(fù)層板厚方向各位置處晶粒尺寸的影響。采用正交試驗(yàn)的方法對(duì)...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
對(duì)稱軋制復(fù)合原理圖
基層與軋輥之間產(chǎn)生的非線性接觸,必須滿足用拉格朗日乘子法對(duì)基層與復(fù)層上的接觸約束進(jìn)行定數(shù)建立幾何模型,考慮軋制條件及幾何參數(shù)的對(duì)稱性,能有效減少仿真模擬的計(jì)算量,并縮短求解時(shí)間。表 2-1 模型幾何參數(shù)數(shù) 軋輥(mm) 基層 EH40(mm) 復(fù)層 316L(徑 Φ1100 — —度 500 — — 600 600 — 300 300度 — 90 10有限元軟件DEFORM-3D,其廣泛運(yùn)用于各種熱加工板進(jìn)行熱軋成形有限元模型建立,如圖2-2所示。
e) 導(dǎo)熱系數(shù) f) 比熱圖 2-4 EH40 和 316L 熱物性參數(shù)模擬結(jié)果分析合狀態(tài)判定L/EH40 復(fù)合板熱軋復(fù)合工藝過程中,其雙金屬界面間的結(jié)合重點(diǎn),為了深入探究不同軋制溫度、軋制壓下率下的界面結(jié)狀態(tài)判定,復(fù)合板發(fā)生結(jié)合需滿足以下三個(gè)條件:性變形過程中雙金屬的最大垂直應(yīng)力大于或等于在該變形溫度形抗力值;屬各層的變形量大于或等于某一臨界值(雙金屬開始協(xié)同變形效應(yīng)變差值要小于 0.01。藝參數(shù)對(duì)界面應(yīng)力的影響
本文編號(hào):3339709
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
對(duì)稱軋制復(fù)合原理圖
基層與軋輥之間產(chǎn)生的非線性接觸,必須滿足用拉格朗日乘子法對(duì)基層與復(fù)層上的接觸約束進(jìn)行定數(shù)建立幾何模型,考慮軋制條件及幾何參數(shù)的對(duì)稱性,能有效減少仿真模擬的計(jì)算量,并縮短求解時(shí)間。表 2-1 模型幾何參數(shù)數(shù) 軋輥(mm) 基層 EH40(mm) 復(fù)層 316L(徑 Φ1100 — —度 500 — — 600 600 — 300 300度 — 90 10有限元軟件DEFORM-3D,其廣泛運(yùn)用于各種熱加工板進(jìn)行熱軋成形有限元模型建立,如圖2-2所示。
e) 導(dǎo)熱系數(shù) f) 比熱圖 2-4 EH40 和 316L 熱物性參數(shù)模擬結(jié)果分析合狀態(tài)判定L/EH40 復(fù)合板熱軋復(fù)合工藝過程中,其雙金屬界面間的結(jié)合重點(diǎn),為了深入探究不同軋制溫度、軋制壓下率下的界面結(jié)狀態(tài)判定,復(fù)合板發(fā)生結(jié)合需滿足以下三個(gè)條件:性變形過程中雙金屬的最大垂直應(yīng)力大于或等于在該變形溫度形抗力值;屬各層的變形量大于或等于某一臨界值(雙金屬開始協(xié)同變形效應(yīng)變差值要小于 0.01。藝參數(shù)對(duì)界面應(yīng)力的影響
本文編號(hào):3339709
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