非调质钢F40MnV高温流动应力模型研究

采用Gleeb1500热模拟实验机对F40MnV非调质钢进行实验研究,根据经典应力-位错关系和动态再结晶动力学方程,分别对加工硬化-动态回复和动态再结晶两阶段建立流动应力模型,然后统一表示为完整的F40MnV结构钢高温流动应力模型。根据实验结果计算拟合了模型中各参数。采用建立的流动应力模型计算实验条件下的流动应力,计算结果与实验结果吻合较好。并将所建立的流动应力模型用于F40MnV非调质钢热塑性成形数值模拟分析。     

F35MnVN非调质钢热变形中流动应力模型

采用gleeble-3800热模拟实验机对F35 MnVN非调质钢进行单道次压缩实验,获得不同变形条件下的流动应力-应变曲线.根据laasraoui和Jonas所建立的方程分别对动态回复、动态再结晶两阶段建立流动应力模型,计算出F35MnVN非调质钢热变形激活能为202.9 kJ/mol.通过实验数据计算出模型中的参数,并把模型预测的值与实验所得数据进行了比较,两者吻合较好.     

非调质钢锻造过程奥氏体动态再结晶模型的建立

针对非调质钢制曲轴锻造过程中的变形特点,研究了中碳微合金非调质钢F38MnVS的奥氏体动态再结晶过程.通过热模拟试验,对温度范围在1000-1200℃,应变速率在0.01 S～10 s-1之间的奥氏体再结晶过程进行了模拟.建立以Zener-Hollomon参数为变量的方程,获得了动态再结晶后的奥氏体晶粒尺寸(AGS)、峰值应变εp、最大软化率应变εss和再结晶分数XDRX等变量的数学表达式.     

F40MnVS非调质钢大规格棒材热加工图的构建

采用Gleeble-2000D热模拟试验机对F40MnVS非调质钢进行了热模拟压缩试验,分析了该钢在850~1 050 ℃和0.01~10 s^-1条件下的热模拟压缩变形特征。同时,根据Prasad提出的动态材料模型(DMM)并结合有限元模拟,建立了适用于F40MnVS非调质钢φ156 mm规格棒材的热加工图。研究结果表明,在低应变速率(0.01~0.1 s^-1)下,材料呈现典型的动态再结晶特征;在高应变速率(1~10 s^-1)下,材料发生动态回复;由所建立的热加工图确定了F40MnVS非调质钢的最佳的热变形工艺,即变形温度900~950 ℃,应变速率0.03~0.1 s^-1。热加工图为F40MnVS非调质钢大规格棒材的加工性能分析和工艺优化提供了参考依据。     

38MnVS6非调质钢大尺寸棒材往复热轧过程微观组织演化数值模拟

以热压缩实验所得38MnVS6非调质钢微观组织演化数学模型为基础,利用非线性有限元软件MSC.Marc,建立了38MnVS6非调质钢Φ90mm棒材往复热轧过程三维热-力-组织多场耦合有限元模型。微观组织演化数学模型通过MSC.Marc子程序与轧制热-力耦合有限元模型相耦合。计算并分析了38MnVS6非调质钢棒材10道次往复热轧过程中轧件的温度、再结晶分数以及奥氏体晶粒尺寸的分布和演化。结果表明,由于截面尺寸较大,轧件的温度场具有不均匀性,进而导致微观组织场的不均匀性。轧制过程轧件表面温度及轧制后奥氏体晶粒尺寸的实验值和模拟值吻合较好,验证了模型的准确性。     

Nb对微合金非调质钢热加工过程的影响

通过Gleeble-3800热模拟试验机模拟了微合金非调质钢38MnVS和C38N2在变形温度950～1150℃,应变速率0.1～10s-1,变形量为60％的单道次压缩试验.结果表明:变形温度越高,应变速率越低,越易发生再结晶;变形温度越低,应变速率越高,越易产生更加细小的再结晶晶粒尺寸;试验钢C38N2的动态再结晶变形激活能较试验钢38MnVS的高,这是因为Nb具有拖曳阻止再结晶的作用,推迟了试验钢C38N2的动态再结晶过程.微合金元素Nb的添加,具有细化晶粒,降低珠光体层片间距及扩宽热加工区间的作用.     

F45V非调质钢动态再结晶模型及数值模拟

采用Gleeble-1500热模拟实验机对F45V非调质钢进行热模拟实验,实验中变形温度控制在950～1200℃、应变速率在0.01～10s-1、应变量为0.8。通过数据采集获得真应力应变曲线,建立了动态再结晶分数模型、晶粒尺寸模型。应用Deform-3D有限元软件模拟F45V非调质钢热变形过程与动态再结晶行为,研究工艺参数与锻件变形程度对动态再结晶的影响。研究结果表明:大变形区域先发生动态再结晶,并且再结晶分数高于其他变形区域;提高变形温度、降低应变速率有利于动态再结晶的生成;模拟结果与实验结果吻合较好。     

49MnVS3非调质钢静态再结晶模型研究

在Gleeble-1500热模拟试验机上对非调质钢49MnVS3进行双道次压缩试验,研究其静态再结晶行为。采用0.2%补偿法计算了静态再结晶体积分数,分析工艺参数对静态再结晶行为的影响,建立了静态再结晶动力学模型。在Gleeble-1500热模拟试验机上对非调质钢49MnVS3进行一次与双道次压缩工艺参数相同的单道次压缩试验。对试样进行金相分析建立了静态再结晶晶粒尺寸模型。结果显示,模型的预测值与试验值吻合较好,可为优化生产工艺参数提供理论依据。     

38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却过程中的组织转变

以MSC. Marc有限元分析软件为平台,利用其二次开发功能,结合38MnVS6非调质钢等温转变曲线,建立了38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却过程的有限元模型,实现了38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却过程温度和相变的耦合计算。通过模拟,得到了棒材轧后冷却过程温度和组织的分布和演变情况。计算得到的组织转变情况与实测结果吻合较好,这对优化38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却工艺参数有一定指导意义。     

F35MnVN非调质钢动态再结晶模型

采用Gleeble-3800热模拟实验机,对F35MnVN非调质钢进行单道次压缩实验,获得不同变形条件下的流动应力-应变曲线。通过所获得的应力-应变曲线,间接计算出动态再结晶百分数离散的多个点,由Marquardt法确定模型系数,得出F35MnVN非调质钢动态再结晶百分数模型。通过金相实验,获得热模拟实验后试样的晶粒尺寸,通过线性回归得出晶粒尺寸模型,实验所得数据点线性相关性较好。该模型可用于材料热变形过程中的数值模拟,以改善热加工工艺参数。