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随着国民经济的增长和科学技术的发展,不锈钢在机械行业中得到了广泛应用,尤其是不锈钢的特殊性能被阀门行业广泛应用。在阀门行业中,阀门的主体部分是阀体,其性能要求取决于阀体。本文以某锻造厂锻造的1Cr13马氏体不锈钢材料锻制的阀体为研究对象,由于阀体锻件在锻造过程中出现了分模面处的裂纹及低温冲击韧性较低等一系列缺陷。为解决这些缺陷问题,保证在实际的生产中能锻造出低温冲击韧性合格且没有分模裂纹,本文采用物理实验和数值模拟相结合的方法,对其成形性进行了一系列的研究,主要的研究内容如下:1、采用Gleeble-1500D热模拟机在850℃1200℃,应变速率0.005s-12.5s-1,应变量为50%下进行压缩试验,得出1Cr13马氏体不锈钢材料的流变应力行为,并结合了Arrhenius本构方程描述了该材料热变形时的流变应力方程:ε=1.157×1016[sinh(0.01025.σ)]5.321 exp(-432731.83RT)同时,在温度900℃1200℃、应变速率为0.01s-1、0.2s-1、2.5s-1,进行了高温拉伸试验,分析了材料的高温塑性;结合DEFORM-3D模拟软件分别对压缩和拉伸试验进行模拟,分别得出该材料的临界损伤值和材料发生韧性断裂的断裂损伤值及材料空洞萌生损伤值,为制定合理的生产工艺,预防生产和使用过程中锻件产生裂纹提供参考。2、根据对厂家提供的合格和不合格试样,并对其进行了一系列检测和分析。检测结果表明:使阀体出现缺陷的原因是由于不合理的热处理和材料本身的因素。为使材料的性能满足要求,进行了热处理试验从而得出了合理地热处理方法,为工厂提供了合理地方案。3、根据提供的锻件图及相关的资料,分析了锻件的特点与锻造工艺流程,并对其进行了锻件的终锻模具设计和其成形性模拟的研究。针对阀体出现的缺陷,分析了模拟过程中各个场的分布,确定了缺陷出现的原因,为保证锻件的质量提供依据。