非調質鋼空心軸三輥楔橫軋理論與試驗研究.pdf

1、楔橫軋是一種高效的軸類零件塑性成形工藝，用楔橫軋工藝成形非調質鋼具有節(jié)能降耗的顯著優(yōu)勢。本文以三輥楔橫軋工藝為研究對象，對典型非調質鋼熱成形微觀組織演變開展物理模擬研究，建立了耦合熱、力、微觀組織演變的有限元數(shù)值預報模型，分析了非調質鋼空心軸熱成形過程，并結合實際軋制試驗驗證了模型的正確性。
　　利用Gleeble-3500熱/力模擬試驗機進行熱模擬試驗，采用單/雙道次壓縮試驗和金相分析相結合的方法，研究了典型軸類件用非調質鋼40

2、MnV在楔橫軋工藝范圍內的力學行為及微觀組織變化，并得出了相應的數(shù)學模型，包括再加熱過程的晶粒長大模型、變形過程中的動態(tài)再結晶動力學及晶粒尺寸模型、變形間隔時間內的靜態(tài)再結晶動力學及晶粒尺寸模型、再結晶后的晶粒長大模型、變形抗力數(shù)學模型等。研究了微合金元素對再加熱及再結晶過程的抑制作用。所有這些模型的建立為深入開展控制軋制、軋制過程虛擬仿真及產品組織性能預報的研究奠定了基礎。
　　基于熱模擬試驗得出的微觀組織模型，對DEFORM軟

3、件進行二次開發(fā)，建立了40MnV鋼空心軸三輥楔橫軋軋制過程三維熱、力、微觀組織演變耦合的非線性有限元計算系統(tǒng)，并對三輥楔橫軋軋制過程進行分析，研究各種場變量及晶粒尺寸的分布規(guī)律。在三輥楔橫軋機上開展空心軸非調質鋼楔橫軋成形試驗，通過測量軋件晶粒尺寸，驗證了熱模擬試驗所得到的組織演變數(shù)學模型的正確性。應用該微觀組織模型，利用編程語言VB6.0編制了用于模擬計算40MnV鋼熱軋微觀組織演變的可視化程序，可通過改變參數(shù)實現(xiàn)微觀組織預報，對實際