09CuPTiRE鋼動態(tài)再結晶的有限元數(shù)值模擬.pdf

1、09CuPTiRE鋼是我國獨有的Cu-P-Ti-RE系列的耐大氣腐蝕鋼，廣泛用于火車車體用材。近年來，隨著鐵路運輸?shù)娘w速發(fā)展以及向青藏高原等氣候惡劣地帶的延伸，對09CuPTiRE鋼的性能提出了更高的要求。由于熱變形過程中，動態(tài)再結晶的發(fā)生程度對最終的組織性能有著重要的影響。因此，本文進行的09CuPTiRE鋼在熱變形過程中動態(tài)再結晶與工藝參數(shù)相關性的研究，不僅進一步充實了材料動態(tài)再結晶模擬的理論和技術，而且對于企業(yè)在實際生產中優(yōu)化工藝

2、參數(shù)、提高產品質量和降低成本都具有重要的指導意義。 本文采用了熱模擬實驗、有限元分析技術和動態(tài)再結晶模型相結合的方法，引入熱模擬實驗的真應力一真應變曲線作為有限元模擬時的部分材料屬性，考慮熱變形過程中摩擦、傳熱、動態(tài)再結晶等因素的綜合影響，得到更真實的變形分布，并結合所建的動態(tài)再結晶模型及其應用程序，對09CuPTiRE鋼在熱變形過程中的動態(tài)再結晶現(xiàn)象進行了模擬研究。從而得到了不同的壓下制度、溫度制度以及變形速率對09CuPTi

3、RE鋼動態(tài)再結晶的影響規(guī)律及其形成機理。 首先，基于09CuPTiRE鋼的熱模擬實驗和動態(tài)再結晶的相關理論，提出了基于真應力一真應變曲線和唯象JMA方程的動態(tài)再結晶模型；然后，在有限元軟件DEFORM中模擬熱變形過程；最后，基于已建立的動態(tài)再結晶數(shù)學模型和所編制的應用程序，系統(tǒng)地模擬了該鋼熱壓縮和熱軋期間的動態(tài)再結晶行為，實現(xiàn)了動態(tài)再結晶體積百分數(shù)分布的可視化，并進行了相關的分析研究。 總結研究得到的具體結論如下：(1)

4、在熱壓縮和熱軋過程中，坯料內部都存在著變形不均勻的現(xiàn)象，并且模擬得到的動態(tài)再結晶體積百分數(shù)分布與變形分布基本一致。(2)動態(tài)再結晶一般始于大變形區(qū)，隨著變形量的增加，逐漸向周邊區(qū)域延伸，而且體積百分數(shù)也隨之增大。(3)在變形量和變形速率一定的條件下，升高變形溫度可以降低動態(tài)再結晶發(fā)生的臨界條件，從而使發(fā)生再結晶以及完全再結晶的區(qū)域增大，顯著地促進了動態(tài)再結晶的充分發(fā)生。(4)在變形量和變形溫度一定的條件下，增大變形速率會阻礙動態(tài)再結晶發(fā)

5、生，引起完全動態(tài)再結晶區(qū)域減小，軟化程度減弱。(5)對于熱軋而言，在軋制溫度為1100℃、變形速率為10s<'-1>的條件下，相對壓下量增加到0.45時，軋件整個截面幾乎都進入完全再結晶狀態(tài)；在相對壓下量為0.5、變形速率為10s<'-1>的條件下，軋制溫度升高到960℃時，整個截面也恰好進入完全再結晶狀態(tài)；在總變形量為0.5、軋制溫度為1100℃的條件下，當變形速率達到20s<'-1>時，距離軋輥出口50mm的軋件橫截面僅發(fā)生了部分動