首道次压下率对不锈钢复合板结合率的影响及微观组织模拟

发布时间：2017-11-02 14:33

  本文关键词：首道次压下率对不锈钢复合板结合率的影响及微观组织模拟

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【摘要】：本课题利用JMatPro软件模拟计算得到了316L不锈钢和Q235碳钢在25-1400℃之间和应变速率在0.001-1000s-1之间应力应变关系,以及在高温下的杨氏模量、泊松比、膨胀系数、热导率等物理性能。通过JMatPro软件所得到的材料参数数据,建立了用于DEFORM-3D有限元软件模拟计算的材料模型和微观组织模拟的动态再结晶模型。对316L不锈钢/Q235碳钢复合板在不同首道次压下率下的热轧过程进行了数值模拟,得到了不锈钢复合板界面结合率和层厚比的变化规律。不锈钢复合板界面结合率随着首道次压下率增加而呈S型曲线增加,且当压下率为40%,不锈钢复合板界面结合率的模拟结果达到91.5%,比实验结果略高。而不锈钢层与碳钢层的厚度比与压下率呈线性关系增加。通过对316L不锈钢层在轧制过程中微观组织演变的模拟得到了压下率、轧制温度和轧制速度对不锈钢微观组织的影响规律和晶粒长大形态学分布情况。较大的压下率和较快的轧制速度都能获得较细小的晶粒形貌,在轧制温度范围内,适当的降低温度也能得到较细小的晶粒。晶粒的形状以六边形最多,多边形晶粒数量比低边形晶粒数量稍多,且晶粒边数呈正态分布。
【关键词】：不锈钢复合板 DEFORM 首道次压下率 界面结合率 微观组织
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG142.1;TG335.81
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 不锈钢复合板9-11
• 1.1.1 不锈钢复合板简介9-10
• 1.1.2 不锈钢复合板发展现状10
• 1.1.3 不锈钢复合板生产方法10-11
• 1.2 有限元理论11-13
• 1.2.1 有限元理论简介11
• 1.2.2 有限元方法在复合轧制中的应用和发展11-13
• 1.2.3 刚塑性有限元理论13
• 1.3 DEFORM软件13-14
• 1.3.1 DEFORM软件简介13-14
• 1.3.2 DEFORM软件特色14
• 1.4 JMatPro软件14-17
• 1.4.1 JMatPro软件简介14-15
• 1.4.2 JMatPro软件的特点15-16
• 1.4.3 JMatPro软件应用16-17
• 1.5 微观组织演变模拟17-20
• 1.5.1 元胞自动机法简介18
• 1.5.2 元胞自动机的构成18-19
• 1.5.3 元胞自动机法在微观组织模拟中发展概况19-20
• 1.6 本文研究目的和内容20-21
• 1.6.1 研究目的20
• 1.6.2 研究的内容20-21
• 1.7 本章小结21-22
• 第2章 不锈钢复合板轧制过程数值模拟22-30
• 2.1 不锈钢复合板几何模型的建立22-25
• 2.1.1 不锈钢复合板网格划分22-23
• 2.1.2 轧制模型的简化23
• 2.1.3 复合板界面情况的假定23-24
• 2.1.4 咬入条件的确定24
• 2.1.5 摩擦条件的确定24
• 2.1.6 初始条件和边界条件24-25
• 2.2 不锈钢复合板材料模型的建立25-28
• 2.2.1 材料的流动应力模型25-26
• 2.2.2 不锈钢复合板材料物理性能参数的确定26-28
• 2.3 热轧复合数值模拟步骤28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 模拟结果及分析30-40
• 3.1 复合板界面结合性的判定30-31
• 3.2 压下率对不锈钢复合板结合性的影响31-38
• 3.3 不锈钢复合板层厚比变化规律38
• 3.4 本章小结38-40
• 第4章 不锈钢复合板热轧过程的实验研究40-45
• 4.1 实验材料及仪器40
• 4.1.1 实验材料40
• 4.1.2 实验仪器40
• 4.2 试验制备方法40-41
• 4.3 实验结果及其分析41-43
• 4.3.1 压下率对复合界面结合率的影响41-42
• 4.3.2 不锈钢复合板界面结合率测定42-43
• 4.4 模拟与实验结果对比及分析43-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第5章 316L不锈钢微观组织模型的建立与模拟45-65
• 5.1 元自动机模型的建立45-53
• 5.1.1 基于动态再结晶的本构模型的建立45-49
• 5.1.2 位错密度模型49-50
• 5.1.3 回复模型50-51
• 5.1.4 动态再结晶形核模型51
• 5.1.5 动态再结晶晶粒长大模型51-52
• 5.1.6 动态再结晶动力学模型52-53
• 5.1.7 动态再结晶晶粒尺寸模型53
• 5.2 不锈钢复合板轧制过程的微观组织53-57
• 5.2.1 压下率对再结晶的影响53-55
• 5.2.2 轧制速度对再结晶的影响55-56
• 5.2.3 轧制温度对再结晶的影响56-57
• 5.3 晶粒长大形态学分布57-64
• 5.3.1 晶粒尺寸的变化57-58
• 5.3.2 整个轧制过程中晶粒数量的变化58-59
• 5.3.3 晶粒度模拟结果与实验结果对比59-62
• 5.3.4 晶粒再结晶过程的尺寸分布62-63
• 5.3.5 晶粒长大过程的边数63-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第6章 结论与展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文71

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本文编号：1131969