30Cr2Ni4MoV钢多道次变形条件下的动态再结晶行为

汽轮机低压转子是大型核电机组的关键零部件,其主要用钢为30Cr2Ni4 MoV钢。文章通过高温热力学模拟实验,研究30Cr2Ni4 MoV钢在应变速率0.01s-1,温度1200℃～1150℃、1100℃～1050℃、1000℃～950℃双道次变形条件下的高温变形行为,得到30Cr2Ni4 MoV钢在大型锻造件生产中多道次变形条件下的流动应力曲线,以及动态再结晶的发生条件和组织控制规律。     

316LN钢高温流动应力与动态再结晶模型

利用Gleeble热模拟压缩实验,研究316LN奥氏体不锈钢在温度950℃¹250℃、应变速率0.001s-11250℃、应变速率0.001s-1¹.0s-1下的高温变形特征,并测得相应的流动应力曲线。对实验数据进行计算拟合,建立加工硬化-动态回复和动态再结晶"两阶段"高温流动应力模型、动态再结晶百分数及晶粒尺寸模型。将所建模型写入有限元软件进行数值模拟,其结果与实验吻合,说明该模型准确可靠,可用于316LN热变形过程的数值模拟。     

316LN奥氏体不锈钢亚动态再结晶行为的研究

采用Gleeble-1500D热力模拟试验机，进行了1050℃～1150℃和0．005s^-1～0．1s^-1。应变速率条件下的双道次热压缩试验，研究了316LN奥氏体不锈钢不同温度和应变速率条件下的亚动态再结晶行为。结果表明，随着道次间隔保温时间的延长，316LN奥氏体不锈钢的软化程度增大；随着温度的升高以及应变速率的增加，软化分数迅速增大。通过分析实验数据，得出了316LN奥氏体不锈钢热加工晶粒尺寸预测的亚动态再结晶动力学方程以及晶粒尺寸演变模型。     

针对316LN不锈钢动态再结晶模型的DEFORM二次开发

根据已知的316LN不锈钢的动态再结晶模型,对DEFORM数值模拟软件的微观组织部分进行了二次开发,预测316LN热塑性变形过程中动态再结晶组织的体积分数和晶粒平均尺寸的变化过程,使热塑性变形过程的有限元变形一传热一组织演化耦合分析功能得到了增强。最后得出的模拟结果和实验结果能够很好的吻合,这说明二次开发是成功的,为以后对锻件的组织优化和控制奠定了理论依据。     

316LN钢奥氏体晶粒长大模型

通过改变加热温度和保温时间研究核电主管道用钢316LN奥氏体晶粒的长大规律。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,实验钢奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,且加热温度为1 200℃保温2h时出现混晶现象。奥氏体平均晶粒尺寸变化曲线表明,与保温时间相比,加热温度对晶粒尺寸的影响更大。对实验数据进行非线性回归,建立了描述316LN钢奥氏体晶粒长大规律的数学模型;通过对比实验值与计算值验证了模型的精度和可靠性。研究结果对确定316LN钢始锻温度和制订加热规范具有指导意义。     

316LN钢高温流动应力与动态再结晶模型

利用Gleeble热模拟压缩实验,研究316LN奥氏体不锈钢在温度950℃~1250℃、应变速率0.001s-1~1.0s-1下的高温变形特征,并测得相应的流动应力曲线。对实验数据进行计算拟合,建立加工硬化-动态回复和动态再结晶"两阶段"高温流动应力模型、动态再结晶百分数及晶粒尺寸模型。将所建模型写入有限元软件进行数值模拟,其结果与实验吻合,说明该模型准确可靠,可用于316LN热变形过程的数值模拟。     

316LN钢高温流变行为研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机对核电主管道锻造专用钢316LN钢进行等温热压缩实验,研究了应变速率为0. 001、0. 01、0. 1和1 s-1,变形温度为900、1000、1100、1200和1240℃,压缩变形量为60%条件下的316LN钢的高温流变行为。实验结果表明,高温流变应力在一定变形条件下,呈现出典型的单峰型动态再结晶的应力-应变曲线特征,随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低。采用Arrhenius双曲正弦关系描述316LN钢的高温流变行为,确定其热变形激活能Q=411. 46 k J·mol-1,建立316LN钢的流变应力本构方程,其结果可为核电主管道锻造工艺的数值模拟和工艺参数的确定提供参考。     

09CuPTiRe钢二道次热变形行为研究

基于09CuPTiRe钢高温双道次热模拟实验,采用lnθ-ε关系曲线确定了二道次变形条件下的临界应变,探讨了变形温度、变形速度等对二道次热变形行为的影响.结果表明:一道次动态再结晶后的二道次,其热变形行为不同于单道次；随着变形温度的降低和应变速率的提高,二道次动态再结晶的临界应变减小.研究结果与二道次数值模拟反映的特征...     

考虑一道次动态再结晶的二道次热轧仿真

借助ANSYS/LS-DYNA显示有限元分析软件,在双道次热模拟实验的基础上,分别采用忽略一道次动态再结晶的材料模型,和考虑一道次动态再结晶的材料模型,对09CuPTiRE钢的二道次热轧过程进行了三维弹塑性有限元动态模拟。模拟结果表明,一道次动态再结晶,使二道次热轧的应力应变场发生了显著的变化,基于热模拟实验的二道次本构模型,能够正确反映一道次动态再结晶组织演化对二道次热轧变形的影响,基于该种材料模型的二道次热轧仿真模拟,具有较高的精度。     

用于ITER的316LN不锈钢热变形行为

通过在Gleeble-1500热模拟试验机进行高温压缩试验,以实验得到316LN奥氏体不锈钢真应力-真应变曲线为基础,并结合高温变形显微组织,对其动态再结晶行为进行研究,从而得到热激活能Q、热变形方程以及动态再结晶的基本规律,初步建议在生产轧制过程中,将轧制温度控制在1050℃左右,应变速率小于0.01 s-1为宜,为该产品生产提供了重要依据。     

固溶态316LN不锈钢的氧化行为

研究了固溶态316LN不锈钢在900～1200℃空气中的氧化行为。结果表明,316LN不锈钢在900～1200℃范围内氧化增重与氧化时间的关系遵从抛物线规律,氧化速率常数kT随温度的升高而增大;316LN不锈钢的高温氧化具有选择性,氧化首先发生于富Cr的晶界处;900℃时氧化轻微,氧化膜主要为Cr2O3,1000℃时氧化膜组成为Cr2O3和尖晶石结构的MnCr2O4,1200℃时除Cr2O3和MnCr2O4外,还存在少量的FeCr2O4。316LN不锈钢的氧化激活能为278.765 kJ/mol,氧化速率常数为8.05×105exp{-278265/(RT)}。     

316LN奥氏体不锈钢的高温流变行为与本构模型

利用Gleeble-3500热模拟试验机对锻造态316LN不锈钢进行了等温热压缩试验,研究了应变速率为0.001～1 s^-1、变形温度为1223～1523 K、压缩变形量为65%条件下材料的高温流变行为,建立了流变应力本构模型,并将其应用于Deform-3D软件平台,通过导入新材料数据,考虑界面摩擦等尺寸仿真了热模拟试验结果。结果表明:相同应变速率下,随着变形温度升高,316LN奥氏体不锈钢的压缩应力逐渐减小;相同变形温度下,随着应变速率增加,材料的压缩应力逐渐增大;且在真应力-真应变曲线中,随应变量增大,压应力在后期逐渐达到一个稳定值;考虑界面摩擦因数,并利用Arrhenius本构模型进行变形模拟仿真说明了本构方程和仿真模型的有效性和可靠性,可为316LN不锈钢材料的工程应用提供研究基础和理论依据。     

316LN不锈钢焊后热处理工艺及对残余应力的影响

在核聚变实验装置中广泛使用的316LN不锈钢材料,在焊接后出现较大的残余应力,使用焊后热处理法减少焊接残余应力。使用软件模拟计算出316LN不锈钢TTT、CCT和相组成图,获得了合理的焊后热处理工艺。结果表明,焊件平均残余应力减少幅度最大的发生在焊缝区,最小的发生在母材区。焊件沿着焊接方向,残余应力逐渐减少。     

SUPER82B硬线钢热变形行为及其数学模型研究

文章利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了SUPER82B硬线钢在温度为900℃~1050℃、变形速率为0.10s-1~10s-1条件下的热变形行为。通过奥氏体再结晶动力学回归计算了SUPER82B硬线钢的动态再结晶激活能、峰值应力σm与变形温度、应变速率之间的关系,动态再结晶临界应变εc和动态再结晶完成应变εs与ln(Z)的计算模型,给出了反映该钢动态再结晶进行过程的动态再结晶状态图等,为合理预报和控制SUPER82B硬线钢的组织和性能提供基本依据。