發(fā)布時間：2017-12-16 08:33

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

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【摘要】：本文以12Cr2Ni4A鋼為研究對象，在Gleeble-1500熱模擬機上進行應(yīng)變速率為0.01~10s-1、變形溫度為950~1100℃的等溫?zé)崮M實驗。由實驗數(shù)據(jù)繪制出的各變形條件下的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線均具有較明顯的動態(tài)再結(jié)晶特征，流變應(yīng)力隨著應(yīng)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(yīng)力雙曲正弦本構(gòu)模型，該模型能夠精確地描述12Cr2Ni4A鋼的熱變形流變應(yīng)力的變化情況�；趧討B(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(yīng)變速率范圍內(nèi)，加工失穩(wěn)處于溫度為1020℃以下和1070℃以上的高應(yīng)變速率范圍內(nèi)，失穩(wěn)區(qū)中的能耗率均比較低。 基于動態(tài)再結(jié)晶理論，建立了12Cr2Ni4A鋼在熱變形過程中的動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)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(jié)晶臨界應(yīng)變值隨應(yīng)變速率的提高和溫度的下降而增大，體積百分數(shù)隨應(yīng)變量的增加、應(yīng)變速率的下降和溫度的升高而增大，晶粒尺寸隨應(yīng)變量的增加、應(yīng)變速率的降低和溫度的升高而增大。 將流變應(yīng)力本構(gòu)模型和動態(tài)再結(jié)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(yīng)變量的增加而逐漸增強，隨應(yīng)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(jié)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(yīng)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�；谠詣訖C法，在理想工藝參數(shù)下進行動態(tài)再結(jié)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(yīng)區(qū)域的模擬結(jié)果和實際鍛造結(jié)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(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1

【參考文獻】

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本文編號：1295384