本文關(guān)鍵詞：316LN不銹鋼高溫塑性與裂紋預(yù)測的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：316LN奧氏體不銹鋼做為核電主管道的主要材料，直接關(guān)系到核電站運行的安全。其組織為單相奧氏體，不能通過熱處理來改善組織，只能采用鍛造的方法。為了確保設(shè)備的安全運行，就需要制定出合理的鍛造工藝，這就要求我們對316LN材料的性能有充分的認識。本文通過在Gleeble~(-1)500熱模擬機上進行高溫拉伸試驗，研究了溫度、應(yīng)變速率、不同初始晶粒大小、應(yīng)力三維度對316LN奧氏體不銹鋼高溫塑性的影響，并采用數(shù)值模擬的方法得出316LN奧氏體不銹鋼發(fā)生韌性斷裂的臨界損傷值和空洞萌生的臨界損傷值，為制定合理的生產(chǎn)工藝，預(yù)防生產(chǎn)和使用過程中鍛件產(chǎn)生裂紋提供參考。 在溫度為900℃1250℃和1s~(-1)、0.5s~(-1)、0.05s~(-1)、0.005s~(-1)四種應(yīng)變速率下，進行了光滑試樣的拉伸試驗。發(fā)現(xiàn)在給定的范圍內(nèi)，隨著溫度的升高和應(yīng)變速率的增大，，316LN鋼的塑性越來越好。 對45μm、90μm、220μm三種不同初始晶粒尺寸試樣進行了拉伸試驗，拉伸的溫度為950℃、1050℃、1250℃，應(yīng)變速率分別為：1s~(-1)、0.5s~(-1)、0.05s~(-1)、0.005s~(-1)。發(fā)現(xiàn)初始晶粒尺寸越小的試樣塑性越好。 應(yīng)力三維度為表征材料受力狀態(tài)的參數(shù)，應(yīng)力三維度越大，應(yīng)力狀態(tài)偏于受拉，應(yīng)力三維度越小，應(yīng)力狀態(tài)偏于受壓。為了分析應(yīng)力三維度對316LN鋼高溫塑性的影響，進行了缺口半徑分別為0.5mm、1mm、2mm和4mm缺口試樣的拉伸試驗。發(fā)現(xiàn)缺口試樣整體應(yīng)力三維度大于光滑試樣，塑性小于光滑試樣。在950℃1100℃，缺口半徑越小，應(yīng)力三維度越大，試樣的塑性越差，而1100℃以上溫度時，晶粒尺寸變化明顯，晶粒大小對材料塑性的影響起主要作用，缺口半徑越小的試樣，塑性反而越好。 通過觀察材料應(yīng)力三維度的大小，就可以對其是否容易產(chǎn)生裂紋作出判斷。本文采用Deform-2D有限元軟件進行模擬，得出了光滑試樣和缺口試樣的應(yīng)力三維度分布規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：316LN 高溫塑性 缺口拉伸 應(yīng)力三維度 損傷值
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TG142.71
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 前言7-19
• 1.1 引言7
• 1.2 大鍛件的生產(chǎn)工藝7-12
• 1.2.1 大鍛件的冶煉過程7-8
• 1.2.2 大鍛件的鑄造8-9
• 1.2.3 大鍛件的鍛造9-12
• 1.2.4 大鍛件的熱處理12
• 1.3 大鍛件裂紋的研究12-13
• 1.4 大鍛件的生產(chǎn)與數(shù)值模擬13-16
• 1.4.1 數(shù)值模擬的作用13
• 1.4.2 常用的數(shù)值模擬軟件13-14
• 1.4.3 有限元分析的方法14
• 1.4.4 有限元分析的步驟14-15
• 1.4.5 有限元分析方法的發(fā)展趨勢15-16
• 1.5 316LN 奧氏體不銹鋼特性16-19
• 第二章 溫度、應(yīng)變速率對 316LN 不銹鋼高溫塑性的影響19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 拉伸試驗19-21
• 2.3 試驗結(jié)果21-22
• 2.4 溫度對 316LN 高溫塑性的影響22-26
• 2.4.1 溫度對試樣延伸率的影響24
• 2.4.2 溫度對試樣斷面收縮率的影響24-26
• 2.5 應(yīng)變速率對 316LN 高溫塑性的影響26-29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 第三章 不同初始晶粒大小對 316LN 不銹鋼高溫塑性的影響31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 不同晶粒大小試樣的拉伸31-32
• 3.3 拉伸試驗結(jié)果及分析32-39
• 3.3.1 拉伸試樣的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線32-34
• 3.3.2 不同初始晶粒大小對拉伸試樣抗拉強度的影響34-35
• 3.3.3 不同初始晶粒大小對拉伸試樣的斷面收縮率和延伸率的影響35-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第四章 應(yīng)力三維度對 316LN 不銹鋼高溫塑性的影響41-57
• 4.1 引言41
• 4.2 應(yīng)力三維度41-43
• 4.3 不同缺口半徑試樣的拉伸試驗43-45
• 4.3.0 實驗?zāi)康?/span>43
• 4.3.1 缺口試樣尺寸43
• 4.3.2 缺口拉伸試驗方法43
• 4.3.3 缺口拉伸試驗結(jié)果43-45
• 4.4 應(yīng)力三維度對 316LN 不銹鋼高溫塑性的影響45-47
• 4.5 拉伸試樣應(yīng)力三維度的分布規(guī)律47-55
• 4.5.1 光滑拉伸試樣的應(yīng)力三維度47-49
• 4.5.2 缺口拉伸試樣的應(yīng)力三維度49-52
• 4.5.3 光滑和缺口試樣拉伸過程中不同階段的應(yīng)力三維度52-55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 第五章 鍛造中裂紋的形成與 316LN 不銹鋼臨界損傷值的研究57-71
• 5.1 裂紋的研究與分析57-62
• 5.1.1 材料中的空洞與裂紋57-59
• 5.1.2 拉伸過程中空洞的萌生與裂紋的產(chǎn)生59-62
• 5.2 斷裂準則62-68
• 5.2.1 光滑試樣韌性斷裂臨界損傷值和空洞萌生臨界損傷值63-65
• 5.2.2 缺口拉伸試樣韌性斷裂的損傷值65-68
• 5.3 本章小結(jié)68-71
• 第六章 結(jié)論71-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-79
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄79-80

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本文編號：262878