發(fā)布時間：2017-12-16 08:33

  本文關鍵詞：12Cr2Ni4A鋼的動態(tài)再結晶行為及數(shù)值模擬

  更多相關文章： 12Cr2Ni4A鋼 熱變形行為 動態(tài)再結晶 數(shù)值模擬

【摘要】：本文以12Cr2Ni4A鋼為研究對象，在Gleeble-1500熱模擬機上進行應變速率為0.01~10s-1、變形溫度為950~1100℃的等溫熱模擬實驗。由實驗數(shù)據(jù)繪制出的各變形條件下的真應力-真應變曲線均具有較明顯的動態(tài)再結晶特征，流變應力隨著應變速率的提高和變形溫度的降低而增大。 基于Arrhenius型方程建立了流變應力雙曲正弦本構模型，該模型能夠精確地描述12Cr2Ni4A鋼的熱變形流變應力的變化情況。基于動態(tài)材料模型理論繪制出了熱加工圖，圖中高耗散率處于溫度為1010~1060℃的低應變速率范圍內，加工失穩(wěn)處于溫度為1020℃以下和1070℃以上的高應變速率范圍內，失穩(wěn)區(qū)中的能耗率均比較低。 基于動態(tài)再結晶理論，建立了12Cr2Ni4A鋼在熱變形過程中的動態(tài)再結晶臨界應變模型、體積百分數(shù)模型和晶粒尺寸模型。通過對實驗數(shù)據(jù)和金相顯微組織的分析得出，動態(tài)再結晶臨界應變值隨應變速率的提高和溫度的下降而增大，體積百分數(shù)隨應變量的增加、應變速率的下降和溫度的升高而增大，晶粒尺寸隨應變量的增加、應變速率的降低和溫度的升高而增大。 將流變應力本構模型和動態(tài)再結晶模型嵌入Deform-3D中，對12Cr2Ni4A鋼進行等溫鍛造數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)晶粒的細化效果隨應變量的增加而逐漸增強，隨應變速率和變形溫度的降低而增強，但均勻性變差，動態(tài)再結晶體積百分數(shù)和平均晶粒尺寸的模擬值與實驗值很接近，說明了模型建立的準確性。 對材料進行非等溫鍛造數(shù)值模擬，通過嘗試得出變形溫度1150℃、應變速率2s-1為比較理想的晶粒細化鍛造工藝參數(shù)，且滿足熱加工圖中的參數(shù)要求，并在此參數(shù)下進行了實際鍛造驗證試驗。基于元胞自動機法，在理想工藝參數(shù)下進行動態(tài)再結晶的微觀組織演變數(shù)值模擬，，得到了不同變形區(qū)域的組織演變規(guī)律，并將對應區(qū)域的模擬結果和實際鍛造結果進行了比較，兩者相似度很高，驗證了模型建立的準確性。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鮑如強;黃旭;曹春曉;柯俊;;加工圖在鈦合金中的應用[J];材料導報;2004年07期

2 ;Flow Behavior and Evolution of Microstructure during Hot Deformation for a High Mo Stainless Steel[J];Journal of Materials Science & Technology;2000年03期

3 張林,張彩碚,王元明,劉相華,王國棟;低碳鋼奧氏體轉變?yōu)殍F素體的元胞自動機模型[J];材料研究學報;2002年02期

4 權國政,王夢寒,周杰;鋁合金管材冷空拔成形模擬研究[J];鍛壓裝備與制造技術;2005年01期

5 曲錦波,王昭東,劉相華,王國棟,薛貴軍,曹剛,陳奎凡,徐建國;HSLA鋼板控軋控冷生產中組織性能的預測模型[J];鋼鐵;1999年01期

6 趙輝,鹿守理,竇曉峰,高英;低碳鋼軋后冷卻過程中的晶粒長大模型[J];鋼鐵;1999年02期

7 竇曉峰,鹿守理,趙輝,張鵬;Q235鋼亞態(tài)再結晶模型的建立[J];鋼鐵;1999年04期

8 劉相華,王國棟;熱軋帶鋼新技術的發(fā)展[J];鋼鐵研究;2000年05期

9 李宗霞，鄒仲元，謝世旭，蔡金玉，姜宜壽;粉末鍛造鋼12Cr2Ni4A和18Cr2Ni4WA的組織與性能[J];航空材料學報;1996年01期

10 李殿中,杜強,胡志勇,李依依;金屬成形過程組織演變的Cellular Automaton模擬技術[J];金屬學報;1999年11期

本文編號：1295384