元胞自动机模拟形变组织的网格映射模型

文章采用正六边形网格划分法、最近邻邻居关系以及周期性边界条件的元胞自动机方法,获得等轴的母相微观组织。在此基础上建立网格映射模型,模拟得到静态再结晶前的形变组织以及动态再结晶过程中的形变组织,并与实验结果进行对比。结果表明,模型计算得到的尺寸误差较小,能够满足尺寸精度的要求。模拟得到微观组织随着应变的增加,晶粒形态沿变形方向伸长。应变越大,晶粒伸长的程度也越大。在大的应变量下,等轴的微观结构演变成纤维组织。模拟结果与实验结果符合较好,表明本模型能够用于模拟材料的形变组织。     

免热处理高强度低屈强比铆螺钢的研究

铆螺钢经棒材轧机控轧控冷轧成棒材,获得具有铁素体、珠光体和粒状贝氏体的混合组织,冷镦成螺栓后进行产品检验.结果表明:控轧控冷后的棒材不经过退火直接冷镦成螺栓,冷镦性能非常好.螺栓不经过最终热处理,同样可获得很高的力学性能.力学性能的提高主要是由于螺栓在拉伸变形时残余奥氏体的应变诱导马氏体相变.     

减宽侧压板坯变形分析和压下规程改进

板坯调宽侧压过程中常出现失稳弯曲及头尾部鱼尾过长现象,降低了产品的成材率.对减宽侧压过程的板坯金属变形流动情况进行了分析,并结合外端与变形区的相互影响,采用塑性失稳理论对板坯的失稳弯曲现象和头尾部鱼尾变形进行了研究.在理论分析的基础上,提高了压紧辊的间隙,减少了失稳弯曲.提出了新的减宽压下规程,对减宽技术进行了改进,减宽精度明显提高,带钢头尾部的切损减少.     

板坯轧制H型钢粗轧异型坯过程的有限元模拟

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对板坯切分法轧制H型钢异型坯进行了有限元模拟.详细介绍了轧制规程、模拟基本参数、有限元模型建立、网格划分.在模拟过程中应用质量放缩、沙漏控制技术,得到了各道次轧件变形结果及轧制力曲线.对轧件的变形和变形区应力、应变场进行深入分析,为轧制大规格H型钢的显式动力学有限元模拟提供了参考.     

静态再结晶过程的元胞自动机模拟(Ⅱ)——晶粒尺寸和边数的变化

根据元胞自动机的模拟结果,研究了静态再结晶过程中晶粒尺寸和晶粒边数的变化情况及分布规律。结果表明：在整个再结晶过程中,单个形变晶粒的消失速度和单个再结晶晶粒的生长速度呈现随机性;但品粒的平均直径随着时间先明显减小后小幅增加;虽然晶粒的尺寸分布不均,但此再结晶过程不会形成超大尺寸的晶粒。再结晶完成时,形变量越大,晶粒平均直径越小;晶粒边数的分布呈现正态分布的特征。本研究进一步加深了对再结晶过程的认识。     

筒形件强旋三维弹塑性有限元分析

本文通过对三旋轮强力旋压成形过程的分析，建立了筒形件强力旋压的三维变形力学模型。经过对边界条件的处理及载荷方式的确定，运用大变形弹塑性有限元程序ＡＤＺＮＡ进行了分析，得到了应力与应变场的分布。与实测结果比较，两者吻合较好。     

小变形高温退火对Hastelloy C-276合金晶界特征分布和晶界平面分布的影响

Hastelloy C-276合金经1150℃+30 min固溶处理后,进行不同变形量的冷轧高温退火处理。采用电子背散射(EBSD)技术对退火后的晶界特征分布和晶界面分布进行表征。结果表明,在退火过程中,Σ1小角度晶界比例减小,变形存储能释放,晶界发生迁移,促进了晶界相互作用,从而导致Σ9和Σ27晶界比例增加。与此同时,晶粒发生异常长大并促进了特殊晶界的形成,产生的特殊晶界阻断了大角度晶界的连通性。合金经变形高温退火之后,Σ3晶界分布在{111}晶界面扭转晶界,Σ9晶界分布在[110]晶带倾斜晶界。不同变形条件下,Σ3晶界面与Σ9晶界面分布演变规律不同,原因在于变形退火导致Σ3晶界比例的不同和晶界之间的相互作用的结果。     

Hastelloy C-276合金Σ3晶界和Σ9晶界随着退火时间的演变规律

Hastelloy C-276合金经小变形量冷轧后进行1100℃不同时间的退火处理。采用EBSD技术对Σ3和Σ9晶界比例进行统计,同时采用五参数法对Σ3和Σ9晶界面分布进行分析。结果表明,Σ3晶界随着退火时间的延长更加接近于标准重合点阵晶界取向,而其晶界面更加接近于低能量的{111}晶界面。这一结果符合晶界“微调”机制。Σ9晶界面分布则越来越集中在[110]晶带。而偏差较大的Σ9晶界比例增加,是由于非共格Σ3比例的增加导致的。     

轧制60 kg/m高精度重轨半万能和全万能成品孔的研究

 对重轨万能轧制法中,使用半万能成品孔和全万能成品孔轧制高精度重轨产品尺寸和形状精度进行了分析研究,对两者轧制高精度重轨进行了实验对比。并借助有限元分析软件ANSYS/LS DYNA,对采用全万能成品孔轧制60 kg/m高精度重轨的变形情况进行了模拟,验证了全万能成品孔型的可行性。结果表明,轧制高精度重轨的最好方法是使用全万能成品孔。     

60 kg/m重轨冷却过程中的温度场有限元模拟及分析

 采用ANSYS热模拟以及对实际温度连续测量实验,研究了重轨在步进式冷床上冷却过程的温度分布。重轨表面温度、矫前温度及相对应的冷却时间计算值与实测结果基本相符。模拟结果表明,重轨断面温差最大值达到9112 ℃,而冷却到矫前温度时温度分布均匀,断面温差不超过5 ℃,断面最大温差随着换热系数的增大而增大。在重轨断面温差出现最大值之前,适当减小冷却速度,可使断面温度分布均匀,并且可通过增设风机有效提高冷床的冷却能力。