本文關鍵詞：Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼熱變形過程的微觀組織模擬

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【摘要】：新型Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼以其優(yōu)良的冷成型性和耐候性被廣泛應用于火車車體用材,但隨著鐵路運輸?shù)目焖侔l(fā)展以及向高原等氣候惡劣地帶的延伸,對Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼的性能提出了更高的要求。金屬在熱變形過程中將發(fā)生一系列復雜的微觀組織演變,對最終材料的組織性能有著重要的影響,因此研究Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼熱變形過程中的微觀組織演變規(guī)律,對于確定及優(yōu)化成形工藝有著重要的理論意義和應用價值。采用Gleeble熱模擬試驗機對Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼進行熱壓縮模擬實驗,結果表明:Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼的真應力-真應變曲線為動態(tài)再結晶型,峰值應力隨著溫度的降低或者應變速率的升高而增大;工藝參數(shù)對微觀組織演變有重要的影響,較高的變形溫度、較低的應變速率和大應變都有利于動態(tài)再結晶的進行。建立了Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼動態(tài)再結晶過程的數(shù)學模型,并利用有限元軟件DEFORM-3D對試驗鋼進行了熱壓縮過程模擬。模擬結果表明:在熱壓縮過程中,坯料內(nèi)部存在變形不均勻現(xiàn)象,其心部大變形區(qū)的等效應變、應變速率和變形溫度最高,動態(tài)再結晶轉變也進行得最充分;變形條件對動態(tài)再結晶體積百分數(shù)與平均晶粒尺寸具有顯著的影響。建立了Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼動態(tài)再結晶的元胞自動機模型,模擬熱壓縮過程中的微觀組織演變,分析了不同變形工藝對動態(tài)再結晶的影響。研究結果表明:試驗鋼在熱壓縮過程中發(fā)生了動態(tài)再結晶轉變,模擬結果與實驗結果比較吻合,本文所構建的有限元模型和元胞自動機模型較為合理。
【關鍵詞】：Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼 動態(tài)再結晶 有限元 元胞自動機
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 微觀組織模擬的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 元胞自動機法12-15
• 1.3.1 元胞自動機的發(fā)展及應用12-13
• 1.3.2 元胞自動機的基本思想13
• 1.3.3 元胞自動機的基本特征13-14
• 1.3.4 元胞自動機的構造14-15
• 1.4 DEFORM簡介15-16
• 1.5 本文的研究內(nèi)容及目標16-18
• 第2章 Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼動態(tài)再結晶行為研究18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 試驗材料和試驗方法18-19
• 2.2.1 試驗材料18
• 2.2.2 試驗方法18-19
• 2.3 應力應變曲線分析19-22
• 2.4 顯微組織分析22-25
• 2.4.1 應變量對動態(tài)再結晶組織的影響22-23
• 2.4.2 變形溫度對動態(tài)再結晶組織的影響23-24
• 2.4.3 應變速率對動態(tài)再結晶組織的影響24-25
• 2.5 本章小結25-26
• 第3章 Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼的熱壓縮過程模擬26-51
• 3.1 引言26
• 3.2 Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼動態(tài)再結晶過程數(shù)學模型的建立26-30
• 3.2.1 流變應力模型26-27
• 3.2.2 臨界應變模型27-28
• 3.2.3 再結晶百分數(shù)模型28-29
• 3.2.4 晶粒尺寸模型29-30
• 3.3 熱壓縮模擬模型30-33
• 3.3.1 熱壓縮變形的基本特征30-32
• 3.3.2 熱壓縮變形的模擬條件32-33
• 3.4 模擬結果與分析33-49
• 3.4.0 熱壓縮模擬過程中熱力參數(shù)的變化33-36
• 3.4.1 應變量對動態(tài)再結晶過程的影響36-40
• 3.4.2 變形溫度對動態(tài)再結晶過程的影響40-45
• 3.4.3 應變速率對動態(tài)再結晶過程的影響45-49
• 3.5 本章小結49-51
• 第4章 元胞自動機法模擬動態(tài)再結晶過程51-68
• 4.1 引言51
• 4.2 動態(tài)再結晶元胞自動機模型的建立51-54
• 4.2.1 模擬假設51-52
• 4.2.2 位錯密度模型52
• 4.2.3 動態(tài)回復模型52
• 4.2.4 動態(tài)再結晶形核及長大模型52-54
• 4.3 元胞自動機法微觀組織演變模擬54-62
• 4.3.1 模擬參數(shù)及邊界條件54-55
• 4.3.2 應變量對動態(tài)再結晶模擬結果的影響55-58
• 4.3.3 變形溫度對動態(tài)再結晶模擬結果的影響58-60
• 4.3.4 應變速率對動態(tài)再結晶模擬結果的影響60-62
• 4.4 模擬結果驗證62-67
• 4.5 本章小結67-68
• 結論68-69
• 參考文獻69-73
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果73-74
• 致謝74-75
• 作者簡介75

【參考文獻】

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本文編號：890741