非调质钢38MnVTi冷却相变行为研究及模拟仿真

发布时间：2020-06-28 13:17

【摘要】：在对环境要求日益加强的今天,采用绿色节能的钢材成为趋势。非调质钢是一种可以不经过调质处理的钢材,可以减少生产工序和能耗。38MnVTi钢作为非调质钢的一种,属于铁素体—珠光体型,主要用于生产汽车锻造所用的传动零件。因为其可以不经调质处理直接利用,所以对其热成形后冷却过程控制显得尤为重要。通过计算机模拟仿真的方式能够有效的对热处理过程中微观组织的变化进行预报。目前大部分论文主要研究重点在非调质钢热成形过程中微观组织数值模拟和工艺优化,而对锻后的冷却过程中的材料发生的固态相变主要通过物理实验进行定性分析和研究。因此研究38MnVTi热成形后冷却相变,实现成形及冷却过程中相变组织的预报,并通过改进热处理过程中的工艺参数的方式实现锻件微观组织优化,可使汽车零部件的产品综合性能提高,对于非调质钢应用技术的研究和发展有着重要的意义。本文主要进行了非调质钢38MnVTi的等温冷却转变实验和连续冷却转变实验,首先通过Gleeble-1500D热模拟试验机运用热膨胀法获得38MnVTi试样的相变临界温度点,然后冷却到不同等温温度获得不同等温温度下的体积膨胀曲线,最后通过Origin软件绘制出可用于计算机模拟的等温冷却转变曲线(TTT曲线)。为了获得可用于指导实际生产工艺的CCT曲线,本文运用热膨胀法获得了不同冷却速度下的体积膨胀曲线,同时通过金相显微镜和扫描电镜观察分析了试样的相变产物的微观形貌,并测得了不同冷却速度下试样的硬度,建立了非调质钢38MnVTi连续冷却转变曲线(CCT曲线),分析了冷速对相变组织成分和含量的影响。通过杠杆法则获得了不同冷却速度下的连续冷却转变动力学曲线,并通过已有模型对连续冷却转变动力学曲线进行了拟合。运用Deform软件建立了非调质钢38MnVTi材料库,将获得的TTT曲线导入其材料库,通过反换热计算获得热物性参数,模拟了不同冷却速度下的连续冷却相变过程,获得了不同冷却速度下的相变产物。通过模拟结果建立了CCT曲线,将模拟CCT曲线和试验CCT曲线进行对比,发现结果吻合较好,可以应用在生产工艺指导。通过热成形试验获得了38MnVTi钢不同变形量、不同形变温度、不同应变速率下的体积膨胀曲线,研究了热变形参数对38MnVTi钢连续冷却相变行为的影响,结合金相照片,分析了不同热变形参数对相转变规律和转变产物的作用。
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG142.1

【参考文献】

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本文编号：2733059