700Mpa级汽车大梁钢的动态再结晶与数值模拟

发布时间：2022-07-19 15:06

　　本文以700Mpa高强度汽车大梁钢为研究对象,利用Gleeble-3500热模拟机进行热变形实验,探究了变形温度（950~1150℃）与应变速率(0.01~5s^-1)对HG700汽车大梁钢高温塑性变形及动态再结晶行为的影响。研究表明,高变形温度及低应变速率均会促进动态再结晶过程的进行,低应变速率(0.01s^-1,0.1s^-1)下,动态再结晶特征较为明显。本文选用基于Arrhenius方程的双曲正弦本构模型,对HG700汽车大梁钢等温热变形过程峰值流变应力及全应变流变应力进行描述。其中,全应变流变应力模型考虑了应变量对流变应力参数的影响,通过多项式回归建立了模型参数α、n、Q、A与应变量ε的函数关系。经检验,以上模型均可准确描述HG700汽车大梁钢热变形过程中,相关热变形条件对流变应力的影响。通过对流变应力曲线及原奥氏体金相腐蚀结果进行分析,建立HG700汽车大梁钢动态再结晶模型,探究了热变形条件对HG700汽车大梁钢动态再结晶过程的影响。结果表明,HG700汽车大梁钢动态再结晶从起始状态至完成90%动态再结晶所需变形量,... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外汽车大梁钢的发展现状及发展趋势
        1.2.1 国外汽车大梁钢的发展现状
        1.2.2 国内汽车大梁钢的发展现状
        1.2.3 高强度汽车大梁钢的研究方向
    1.3 动态再结晶模型研究现状
        1.3.1 宏观流变应力模型的研究现状
        1.3.2 微观动态再结晶模型研究现状
        1.3.3 塑性变形数值模拟研究现状
    1.4 课题研究目的、内容及步骤
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究步骤
第二章 实验材料及研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验仪器
    2.3 实验方案
    2.4 金相实验
第三章 HG700 汽车大梁钢本构模型的建立
    3.1 热压缩真应力-应变曲线分析
    3.2 HG700 汽车大梁钢峰值应力本构模型建立
        3.2.1 高温流变应力理论模型
        3.2.2 应变速率对峰值应力的影响
        3.2.3 变形温度对峰值应力的影响
        3.2.4 Z参数对峰值应力的影响
        3.2.5 本构方程检验
    3.3 HG700 汽车大梁钢全应变本构模型的建立
        3.3.1 热压缩实验流变应力曲线数据提取
        3.3.2 不同应变量Arrhenius回归分析
        3.3.3 α、n(修正)、Q、A多项式回归分析
        3.3.4 HG700 汽车大梁钢全应变本构模型检验
    3.4 本章小结
第四章 HG700 汽车大梁钢动态再结晶模型的建立
    4.1 HG700 汽车大梁钢动态再结晶临界应变模型
        4.1.1 动态再结晶临界应变模型的建立
        4.1.2 热变形条件对动态再结晶临界应变的影响
    4.2 HG700 汽车大梁钢动态再结晶体积分数模型
        4.2.1 动态再结晶体积分数模型的建立
        4.2.2 热变形条件对动态再结晶体积分数的影响
    4.3 HG700 汽车大梁钢动态再结晶平均晶粒尺寸模型
        4.3.1 动态再结晶平均晶粒尺寸模型的建立
        4.3.2 热变形条件对动态再结晶平均晶粒尺寸的影响
    4.4 本章小结
第五章 HG700 汽车大梁钢动态再结晶数值模拟
    5.1 HG700 汽车大梁钢数值模拟模型建立
        5.1.1 塑性成形理论及假设
        5.1.2 数值模拟模型参数设置
    5.2 变形量对HG700 汽车大梁钢热变形过程的影响
        5.2.1 变形量对试样变形形态的影响
        5.2.2 变形量对试样应变分布的影响
        5.2.3 变形量对试样应力分布的影响
        5.2.4 变形量对动态再结晶体积分数分布的影响
        5.2.5 变形量对动态再结晶平均晶粒尺寸分布的影响
    5.3 变形温度对HG700 汽车大梁钢热变形过程影响
        5.3.1 变形温度对试样应变分布的影响
        5.3.2 变形温度对试样应力分布的影响
        5.3.3 变形温度对动态再结晶体积分数分布的影响
        5.3.4 变形温度对动态再结晶平均晶粒尺寸分布的影响
    5.4 应变速率对HG700 汽车大梁钢热变形过程影响
        5.4.1 应变速率对试样应变分布的影响
        5.4.2 应变速率对试样应力分布的影响
        5.4.3 应变速率对动态再结晶体积分数分布的影响
        5.4.4 应变速率对动态再结晶平均晶粒尺寸分布的影响
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士研究生期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车用高强大梁钢在重卡车架轻量化的应用[J]. 杜晓彤,王宝昆,段智芳,王凌.  物理测试. 2016(06)
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[3]Ti对700 MPa级汽车大梁钢奥氏体晶粒长大的影响[J]. 李永亮,王福明,李长荣,杨占兵,郭亚婷,何煜天.  材料热处理学报. 2016(07)
[4]热轧汽车大梁钢生产现状及其发展趋势[J]. 陈其源,刘振宇,周晓光,吴思炜,王国栋.  轧钢. 2016(02)
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[9]汽车大梁板WL510钢的性能控制[J]. 杨澄.  金属热处理. 2011(10)
[10]屈服强度700MPa级超高强度大梁钢冲压开裂原因的分析[J]. 张宜,胡学文,万文红.  安徽冶金. 2009(03)

博士论文
[1]700 MPa级高强度汽车大梁钢成分设计与组织控制研究[D]. 李永亮.北京科技大学 2017

硕士论文
[1]60Si2CrVAT弹簧钢热变形及动态再结晶行为研究[D]. 周秋月.江苏大学 2016
[2]12Cr2Ni4A钢的动态再结晶行为及数值模拟[D]. 周杰.哈尔滨理工大学 2015
[3]核电用钢316LN动态再结晶行为实验研究与数值模拟[D]. 齐珂.上海交通大学 2014
[4]桥梁钢热压缩过程中动态再结晶的实验研究与有限元模拟[D]. 赵健.山东大学 2010
[5]42CrMo热塑性流变及动态再结晶行为研究[D]. 骆刚.重庆大学 2010
[6]汽车大梁板P510L生产工艺优化研究[D]. 郑东升.东北大学 2008
[7]09CuPTiRE钢动态再结晶的有限元数值模拟[D]. 邹菲菲.山东大学 2007
[8]Q235钢热塑性变形过程中微观组织模拟[D]. 朱宏桢.哈尔滨工业大学 2006
[9]AZ31镁合金热变形力学行为和动态再结晶的研究[D]. 赵国丹.重庆大学 2005



本文编号：3663639