304不锈钢热变形条件下动态再结晶行为研究

发布时间：2017-06-28 12:05

  本文关键词：304不锈钢热变形条件下动态再结晶行为研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 304奥氏体不锈钢是核电大锻件的主要材料之一。然而目前国内对于该钢的基础研究还远不能满足实际生产要求,进而影响大锻件热变形工艺的进一步优化。 本文采用GLEEBLE1500D热模拟实验机对304不锈钢进行了单道次等温恒应变速率热压缩实验,应变速率为0.01、0.05、0.l、0.5s-1,变形温度为950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃。得到了304不锈钢的应力—应变曲线,研究了304不锈钢热变形过程初始晶粒尺寸、变形温度、变形量、应变速率等变形参数对奥氏体动态再结晶和流变应力的影响规律。计算得出304不锈钢热变形过程动态再结晶的激活能值Q=464kJ/mol,动态再结晶临界应力和峰值应力。结合变形后试样组织的定性分析得到,应变速率越低,变形温度越高,越容易发生动态再结晶。晶粒度的定量分析,并采用线性回归和非线性回归等方法得到了304不锈钢动态再结晶的动力学模型、运动学模型、再结晶晶粒尺寸模型等再结晶规律。 将以上分析所得模型集成到有限元分析软件Deform中,实现了热成形过程热力和304不锈钢动态再结晶模型耦合模拟技术,并对Φ50mm×75mm缩比试样的热压缩过程进行了模拟研究,获得热变形后内部宏观热力参数和内部动态再结晶分数分布。将模拟值与实测值进行比对,模拟值与实测值吻合良好,证明本文动态再结晶模型的精确性,以及热力组织耦合模拟技术应用于工艺模拟预测的适用性,能够进一步应用于工艺优化。
【关键词】：304奥氏体不锈钢 热变形 动态再结晶 流变应力 数值模拟
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG111.7
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 引言8-11
• 1.2 奥氏体不锈钢热变形过程动态再结晶11-16
• 1.2.1 引言11-12
• 1.2.2 动态再结晶的过程12-13
• 1.2.3 动态再结晶的发生条件13-14
• 1.2.4 已有动态再结晶模型14-16
• 1.3 课题研究的背景及意义16-17
• 1.4 课题研究的内容17-18
• 第二章 实验材料及方法18-26
• 2.1 实验材料18
• 2.2 实验方案18-22
• 2.2.1 加热实验18-19
• 2.2.2 单道次热压缩实验19-22
• 2.2.3 缩比试样镦粗实验22
• 2.2.4 金相显微组织观察实验22
• 2.3 实验设备22-26
• 2.3.1 GLEEBLE1500D 热模拟机22-24
• 2.3.2 微机控制电液伺服万能试验机WAW-100024
• 2.3.3 KBF 箱式电阻加热炉24-25
• 2.3.4 研究级正立智能数字万能材料显微镜Axio Imager A1m25-26
• 第三章 实验结果与分析26-39
• 3.1 加热实验26-28
• 3.2 单道次热压缩实验28-39
• 3.2.1 应力应变曲线分析28-30
• 3.2.2 单道次压缩试样金相组织分析30-32
• 3.2.3 动态再结晶临界应力和峰值应力的计算32-33
• 3.2.4 形变激活能的计算33-34
• 3.2.5 动态再结晶动力学模型34-35
• 3.2.6 动态再结晶运动学模型35-37
• 3.2.7 动态再结晶晶粒尺寸模型37-39
• 第四章 304 不锈钢动态再结晶微观组织数值模拟及试验验证39-48
• 4.1 Deform 软件简介39-40
• 4.1.1 Deform 软件概况39
• 4.1.2 Deform-3D 软件的功能39-40
• 4.2 缩比试样镦粗实验结果分析40-43
• 4.3 有限元模拟及其边界条件43-45
• 4.3.1 有限元模拟参数43
• 4.3.2 模拟结果分析与讨论43-45
• 4.4 试验与模拟结果对比45-46
• 4.4.1 载荷-行程曲线的对比45-46
• 4.4.2 动态再结晶分数的对比46
• 4.5 本章小结46-48
• 第五章 结论48-49
• 参考文献49-53
• 研究生期间发表论文53-54
• 致谢54-55

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王少阳;陈文琳;李志杰;杨栋;周瑞;;金属热变形组织晶粒度预报的应用现状[J];热加工工艺;2012年06期

2 王引卫;;304不锈钢法兰管锻压成形组织衍化模拟研究[J];热加工工艺;2013年09期

3 王引卫;;基于动态再结晶的304不锈钢法兰管锻压温度优化[J];热加工工艺;2013年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 邱伟;TB6钛合金的热变形组织演变规律研究[D];南昌航空大学;2010年

2 孙奉亮;12%Cr超超临界转子钢锻造过程微观组织演变的实验及模拟研究[D];太原科技大学;2011年

3 张传滨;304L不锈钢热变形过程微观组织演变机制的研究[D];太原科技大学;2011年

4 马晓晖;P91钢厚壁管立式挤压工艺模拟研究[D];机械科学研究总院;2011年

5 张程菘;大型复杂构件热加工过程尺寸变化与组织演变数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年

6 毛闯;复杂构件局部锻造过程晶粒尺寸预报与工艺优化[D];哈尔滨工业大学;2011年

7 李春阳;热加工图绘制新方法及应用研究[D];燕山大学;2012年

8 骆刚;42CrMo热塑性流变及动态再结晶行为研究[D];重庆大学;2010年

9 李承鼎;大型环件制坯工艺的研究[D];武汉理工大学;2012年

10 魏猛;316LN不锈钢再结晶及热加工研究[D];昆明理工大学;2012年

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本文编号：493757