大锻件非连续热变形组织演变宏微观模拟

发布时间：2022-07-10 14:01

　　综述了几种典型大锻件材料热加工过程组织演变建模方法。以核电用钢SA508-3从加热到锻造成形全流程微观组织演变规律为研究内容,建立了反映微观组织演变物理特性的唯象数学模型;以低碳钢SS400为研究对象,提出新形核参数辨识方法及位错关联型形核模型,开发了适用于预测该材料动态再结晶行为的元胞自动机模型;以30Cr2Ni4MoV低压转子钢为研究对象,将理论建模、数值模拟和实验研究相结合,根据应变-位错密度-再结晶-流变应力之间的宏微观相互影响规律,建立了包含奥氏体化晶粒长大-变形-回复-动态再结晶-亚动态再结晶和静态再结晶各过程在内的微观组织演变元胞自动机模拟方法,用于多道次热压缩微观组织演变;以核电用钢316LN不锈钢为研究对象,通过将多级元胞空间的概念引入到传统的元胞自动机模拟框架内,制定了再结晶中的元胞状态转变规则及不同级元胞空间之间的数据传递规则,建立了用于模拟动态再结晶的多级元胞自动机模型,其中包括新开发的全场多级晶粒拓扑变形模块以及多级再结晶形核模块,并对该模型进行了验证。介绍了对核电大型蒸汽发生器及水室封头成形进行新技术开发的工业应用案例,此外,结合多道次元胞自动机模型,集成热... 

【文章页数】：12 页

【文章目录】：
引言
1 唯象模型建模方法
    1.1 SA508-3钢加热过程晶粒长大行为及数学模型
    1.2 SA508-3钢动态软化行为及数学模型
    1.3 SA508-3钢静态软化行为及数学模型
        1.3.1 热变形工艺参数对静态软化规律的影响及晶粒演变情况
        1.3.2 再结晶动力学方程及晶粒尺寸模型
            1.3.2. 1 MDRX的动力学方程及晶粒尺寸模型
            1.3.2. 2 SRX动力学方程及晶粒尺寸模型
2 CA模型建模方法
    2.1 DRX形核行为研究
        2.1.1 新的形核参数辨识方法
        2.1.2 建立位错关联型形核模型
        2.1.3 低碳钢DRX行为预测的CA模型
    2.2 热锻非连续变形过程微观组织演变的CA建模
        2.2.1 建立奥氏体化晶粒正常长大CA模型
        2.2.2 建立DRX-CA模型
        2.2.3 建立考虑晶粒拓扑变形技术的CA模型
        2.2.4 建立多道次热压缩微观组织演变CA模型
    2.3 开发多级元胞自动机模型
        2.3.1 开发MRN模块
        2.3.2 开发FMGTD模块
        2.3.3 MCA模型模拟总流程
3 具体工业应用案例
    3.1 宏微观综合数值仿真技术在开发核电大封头锻造工艺中的应用
        3.1.1 非稳态变形条件下宏微观模型集成的开发
        3.1.2 核电大型蒸汽发生器及水室封头成形的新技术开发
    3.2 热锻非连续变形过程的多尺度数字化仿真
        3.2.1 集成热锻非连续变形多尺度数字化仿真系统
        3.2.2 多工步、多道次拔长过程微观组织演变多尺度模拟
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]Review on modeling and simulation of microstructure evolution during dynamic recrystallization using cellular automaton method[J]. ZHU HuaJia,CHEN Fei,ZHANG HaiMing,CUI ZhenShan.  Science China（Technological Sciences）. 2020(03)
[2]Static Recrystallization Behavior of SA508-III Steel during Hot Deformation[J]. Ding-qian DONG,Fei CHEN,Zhen-shan CUI.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2016(05)
[3]大锻件控性锻造过程的计算机模拟技术[J]. 崔振山,陈文,陈飞,张效迅.  机械工程学报. 2010(11)

博士论文
[1]核电用钢SA508-3热锻全流程晶粒演变数学模型及其在封头成形中的应用[D]. 董定乾.上海交通大学 2016
[2]热锻非连续变形过程微观组织演变的元胞自动机模拟[D]. 陈飞.上海交通大学 2012



本文编号：3657814