本文關(guān)鍵詞：300M高強(qiáng)鋼熱成形性能研究及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 300M高強(qiáng)鋼 熱壓縮實(shí)驗(yàn) 本構(gòu)模型 微觀(guān)組織演變模型 Deform-3D

【摘要】：300M鋼是一種應(yīng)用極廣的低合金高強(qiáng)度鋼,經(jīng)常用于制造各種重要承力構(gòu)件,其鍛件的主要成形方法為熱鍛,而鍛造工藝參數(shù)在很大程度上會(huì)對(duì)300M鋼鍛件的組織及其性能產(chǎn)生影響。因此,通過(guò)實(shí)驗(yàn)的手段建立300M高強(qiáng)鋼的本構(gòu)方程及微觀(guān)組織演變模型,并將模型嵌入Deform-3D有限元分析軟件來(lái)模擬300M鋼大鍛件熱成形過(guò)程及預(yù)測(cè)其微觀(guān)組織分布,對(duì)于實(shí)現(xiàn)大鍛件質(zhì)量的控制非常重要。本文利用Gleeble-3800熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)300M高強(qiáng)鋼進(jìn)行熱壓縮實(shí)驗(yàn),得到其在不同變形條件下的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn),并對(duì)變形溫度、應(yīng)變速率以及不同間隔保溫時(shí)間對(duì)其應(yīng)力的影響規(guī)律進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,建立300M高強(qiáng)鋼熱變形性能參數(shù)與Z參數(shù)的函數(shù)關(guān)系,并以Arrhenius雙曲正弦方程為基礎(chǔ),建立了適用于300M鋼熱變形過(guò)程的本構(gòu)模型。通過(guò)對(duì)壓縮完成后的樣品進(jìn)行金相制備及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,得到了各變形參數(shù)對(duì)300M高強(qiáng)鋼熱變形過(guò)程中的平均晶粒度、再結(jié)晶晶粒度、再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)等的影響規(guī)律,基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)建立了300M高強(qiáng)鋼熱鍛過(guò)程中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型、亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型及靜態(tài)再結(jié)晶模型。將建立的熱變形本構(gòu)模型及微觀(guān)組織演變模型導(dǎo)入Deform-3D軟件對(duì)300M主起落架外筒模鍛件的成形過(guò)程進(jìn)行模擬。根據(jù)模擬結(jié)果,分析了鍛件的成形情況及應(yīng)力應(yīng)變等的變化規(guī)律,并對(duì)其平均晶粒度、再結(jié)晶晶粒度、再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)等微觀(guān)組織演變參量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。最后將模擬結(jié)果與相同變形條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比,驗(yàn)證了該模擬的正確性。
【關(guān)鍵詞】：300M高強(qiáng)鋼 熱壓縮實(shí)驗(yàn) 本構(gòu)模型 微觀(guān)組織演變模型 Deform-3D
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG142.1;TG316
【目錄】：

• 目錄13-9
• 摘要9-10
• ABSTRACT10-17
• 第1章 緒論17-26
• 1.1 課題研究背景及意義17-18
• 1.2 300M高強(qiáng)鋼概述及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.2.1 300M高強(qiáng)鋼概述18-19
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 物理模擬技術(shù)在材料成形領(lǐng)域的應(yīng)用20-22
• 1.3.1 熱變形過(guò)程中的物理模擬方法概述20-21
• 1.3.2 熱模擬實(shí)驗(yàn)方法在材料成形領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀21-22
• 1.4 數(shù)值模擬技術(shù)在材料成形領(lǐng)域中的應(yīng)用22-25
• 1.4.1 數(shù)值模擬技術(shù)在材料宏觀(guān)變形領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4.2 數(shù)值模擬技術(shù)在微觀(guān)組織演變領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀23-25
• 1.5 本文的研究目標(biāo)及主要內(nèi)容25-26
• 第2章 300M高強(qiáng)鋼的高溫流變及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究26-45
• 2.1 高溫壓縮實(shí)驗(yàn)26-37
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料26
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方案26-27
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備27
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析27-37
• 2.2 金相實(shí)驗(yàn)37-43
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)方法37
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析37-43
• 2.3 300M高強(qiáng)鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型的建立43-44
• 2.4 本章小結(jié)44-45
• 第3章 300M高強(qiáng)鋼亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的研究45-55
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方案45-46
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析46-50
• 3.2.1 雙道次壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)46-47
• 3.2.2 亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定47-48
• 3.2.3 變形參數(shù)對(duì)亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的影響48-50
• 3.3 亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型的建立50-53
• 3.3.1 亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)方程的建立50-51
• 3.3.2 亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型的建立51-53
• 3.4 亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)模型的驗(yàn)證53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第4章 300M高強(qiáng)鋼靜態(tài)再結(jié)晶行為的研究55-65
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方案55-56
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析56-59
• 4.2.1 雙道次壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)56-57
• 4.2.2 變形參數(shù)對(duì)靜態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的影響57-59
• 4.3 靜態(tài)再結(jié)晶模型的建立59-63
• 4.3.1 靜態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)方程的建立59-61
• 4.3.2 靜態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型的建立61-63
• 4.4 靜態(tài)再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)模型的驗(yàn)證63-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 300M主起落架外筒鍛造工藝模擬65-76
• 5.1 材料參數(shù)65-66
• 5.1.1 鍛件材料參數(shù)65
• 5.1.2 模具材料參數(shù)65-66
• 5.2 毛坯幾何模型66
• 5.3 模擬過(guò)程設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)66-67
• 5.3.1 模擬過(guò)程設(shè)計(jì)66-67
• 5.3.2 工藝參數(shù)67
• 5.4 模擬結(jié)果分析67-74
• 5.4.1 毛坯始鍛溫度場(chǎng)67
• 5.4.2 鍛件最終溫度場(chǎng)67-68
• 5.4.3 鍛件最終等效應(yīng)變68-69
• 5.4.4 鍛件最終等效應(yīng)力69
• 5.4.5 鍛件最終再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)69-70
• 5.4.6 鍛件最終平均晶粒度70
• 5.4.7 鍛件最終再結(jié)晶晶粒度70-71
• 5.4.8 鍛件最終最大晶粒度差71
• 5.4.9 模具載荷71-72
• 5.4.10 鍛件工藝成形過(guò)程分析72-74
• 5.5 模擬結(jié)果驗(yàn)證74-75
• 5.6 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果83-84
• 致謝84-85
• 作者簡(jiǎn)介85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 孟毅;大型鋁合金鍛件成形工藝數(shù)值模擬及優(yōu)化[D];重慶大學(xué);2009年

2 黃湘龍;7A85鋁合金航空接頭等溫鍛造組織演變模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：930314