本文關(guān)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(yīng)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(fù)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(yīng)用價值。采用Gleeble熱模擬試驗機(jī)對Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼進(jìn)行熱壓縮模擬實驗,結(jié)果表明:Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線為動態(tài)再結(jié)晶型,峰值應(yīng)力隨著溫度的降低或者應(yīng)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(yīng)變速率和大應(yīng)變都有利于動態(tài)再結(jié)晶的進(jìn)行。建立了Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼動態(tài)再結(jié)晶過程的數(shù)學(xué)模型,并利用有限元軟件DEFORM-3D對試驗鋼進(jìn)行了熱壓縮過程模擬。模擬結(jié)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(yīng)變、應(yīng)變速率和變形溫度最高,動態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)變也進(jìn)行得最充分;變形條件對動態(tài)再結(jié)晶體積百分?jǐn)?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(jié)晶的元胞自動機(jī)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(jié)晶的影響。研究結(jié)果表明:試驗鋼在熱壓縮過程中發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)變,模擬結(jié)果與實驗結(jié)果比較吻合,本文所構(gòu)建的有限元模型和元胞自動機(jī)模型較為合理。
【關(guān)鍵詞】：Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼 動態(tài)再結(jié)晶 有限元 元胞自動機(jī)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(jī)法12-15
• 1.3.1 元胞自動機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用12-13
• 1.3.2 元胞自動機(jī)的基本思想13
• 1.3.3 元胞自動機(jī)的基本特征13-14
• 1.3.4 元胞自動機(jī)的構(gòu)造14-15
• 1.4 DEFORM簡介15-16
• 1.5 本文的研究內(nèi)容及目標(biāo)16-18
• 第2章 Cu-P-Cr-Ni-Mo雙相耐候鋼動態(tài)再結(jié)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(yīng)力應(yīng)變曲線分析19-22
• 2.4 顯微組織分析22-25
• 2.4.1 應(yīng)變量對動態(tài)再結(jié)晶組織的影響22-23
• 2.4.2 變形溫度對動態(tài)再結(jié)晶組織的影響23-24
• 2.4.3 應(yīng)變速率對動態(tài)再結(jié)晶組織的影響24-25
• 2.5 本章小結(jié)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(jié)晶過程數(shù)學(xué)模型的建立26-30
• 3.2.1 流變應(yīng)力模型26-27
• 3.2.2 臨界應(yīng)變模型27-28
• 3.2.3 再結(jié)晶百分?jǐn)?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(jié)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(yīng)變量對動態(tài)再結(jié)晶過程的影響36-40
• 3.4.2 變形溫度對動態(tài)再結(jié)晶過程的影響40-45
• 3.4.3 應(yīng)變速率對動態(tài)再結(jié)晶過程的影響45-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第4章 元胞自動機(jī)法模擬動態(tài)再結(jié)晶過程51-68
• 4.1 引言51
• 4.2 動態(tài)再結(jié)晶元胞自動機(jī)模型的建立51-54
• 4.2.1 模擬假設(shè)51-52
• 4.2.2 位錯密度模型52
• 4.2.3 動態(tài)回復(fù)模型52
• 4.2.4 動態(tài)再結(jié)晶形核及長大模型52-54
• 4.3 元胞自動機(jī)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(yīng)變量對動態(tài)再結(jié)晶模擬結(jié)果的影響55-58
• 4.3.3 變形溫度對動態(tài)再結(jié)晶模擬結(jié)果的影響58-60
• 4.3.4 應(yīng)變速率對動態(tài)再結(jié)晶模擬結(jié)果的影響60-62
• 4.4 模擬結(jié)果驗證62-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果73-74
• 致謝74-75
• 作者簡介75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：890741