基于GA-Arrhenius本构模型的EA4T钢高温变形行为北大核心CSCD

通过Gleeble-3800热模拟实验机,对EA4T车轴钢分别在变形温度为970、1070和1170℃及应变速率为0.01、0.1和1.0 s的条件下进行热压缩实验,压缩至最大真应变为0.8。以得到的真应力-真应变实验数据为基础,分别建立了考虑应变补偿的Arrhenius本构模型和经过遗传算法优化后的Arrhenius本构模型(GA-Arrhenius),用于预测真应力与真应变的关系。为了验证GA-Arrhenius本构模型在真应力预测中的优越性,使用相关系数R、平均绝对误差AARE和均方根误差RMSE来说明其预测精度。实验结果表明:采用Arrhenius本构模型时,R=0.9970、AARE=3.4232%、RMSE=2.8773 MPa;采用GA-Arrhenius本构模型时,R=0.9982、AARE=2.6577%、RMSE=2.2110 MPa。说明相较Arrhenius本构模型,GA-Arrhenius本构模型能够更好地预测EA4T钢热成形过程中的真应力与真应变的关系,可以实现更高精度的有限元数值模拟。     

EA4T车轴钢高温拉伸变形行为及塑性损伤演变规律

为了研究EA4T车轴钢在高温拉伸时的力学性能、微观组织和塑性损伤演变规律，在Gleeble-3800热模拟试验机上进行了光滑圆棒和缺口圆棒的高温拉伸试验，试验温度为970、1070和1170℃,应变速率为0.1、1.0和10.0 s^-1,缺口半径分别为15、10和5 mm的缺口圆棒试样对应不同的应力三轴度。结果表明：EA4T车轴钢在高温变形中，断裂应变随着温度的升高而降低，随着应变速率的增大而增大。随着应力三轴度的增大，平均断裂应变呈降低趋势，微观组织中微孔洞的数量更多、尺寸更大。动态再结晶过程会阻碍微孔洞的长大和汇聚，随着再结晶程度的加深，孔洞由宽大椭圆形变为细长梭形，平均尺寸减小，孔洞的拉长方向指向断面收缩的中心，拉长的孔洞使断面形成了较深的等轴韧窝。