【摘 要】
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对于机械制造行业而言,“耗能大户”热处理的节能空间是十分巨大的,近年来研发并广泛应用节能减耗的钢铁材料及其相关技术成为了一项重要举措,从而促进了非调质钢的研制与开发。本文选取非调质钢TL1438为研究对象,重点对非调质钢TL1438在热锻过程中的微观组织进行系统的数值模拟。通过分析实验数据建立了TL1438非调质钢的基于回复-再结晶双阶段的高温流动应力模型。基于热模拟的实验数据分析和试样金相测量建
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对于机械制造行业而言,“耗能大户”热处理的节能空间是十分巨大的,近年来研发并广泛应用节能减耗的钢铁材料及其相关技术成为了一项重要举措,从而促进了非调质钢的研制与开发。本文选取非调质钢TL1438为研究对象,重点对非调质钢TL1438在热锻过程中的微观组织进行系统的数值模拟。通过分析实验数据建立了TL1438非调质钢的基于回复-再结晶双阶段的高温流动应力模型。基于热模拟的实验数据分析和试样金相测量建立了TL1438非调质钢的动态再结晶的热动力学模型和晶粒尺寸模型。通过与同类钢种进行成分类比,确定了该种非调质钢的静态再结晶、亚动态再结晶和晶粒长大模型以及静态再结晶的温度适用范围为T>950℃。基于DEFORM微观组织模块可操作性差和难以实现多工序模拟的弊端,进行了DEFORM微观组织模块的用户子程序的二次开发。本文自定义了不同再结晶阶段的再结晶百分数、再结晶时间和平均晶粒尺寸等新的用户变量,并通过梳理金属在奥氏体阶段多工序热成形时的微观组织演变的逻辑关系,建立一套系统的金属多工序热成形过程使用的变形-温度-组织演化耦合分析系统,该系统可对金属在奥氏体时期的不同再结晶阶段微观组织演变进行连续预测,动态的实现了TL1438非调质钢的多工序热成形过程中关于微观组织演变的多物理场的数值模拟,揭示了TL1438非调质钢的热成形过程中动态再结晶、静态再结晶、亚动态再结晶演变情况和晶粒尺寸的分布规律,对TL1438非调质钢圆柱热墩粗模拟实验数据进行模拟验证,发现模拟结果和试验结果吻合较好,为预测同类钢种的热成形过程中微观组织演变模拟提供了科学的依据。
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