F45V非調(diào)質(zhì)鋼熱鍛造過(guò)程微觀組織演變模型及均勻性優(yōu)化研究.pdf

1、由于非調(diào)質(zhì)鋼在實(shí)際生產(chǎn)中大大減少了高能耗的熱處理過(guò)程，并具有節(jié)能減排等經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。然而在其實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，不僅要保證產(chǎn)品形狀的基本要求，還應(yīng)考慮如何通過(guò)塑性變形提高產(chǎn)品的綜合機(jī)械性能。因此，熱鍛造過(guò)程中微觀組織演變及均勻性的優(yōu)化研究具有應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文選取非調(diào)質(zhì)鋼F45V作為研究對(duì)象，采用Gleeble-1500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)F45V非調(diào)質(zhì)鋼進(jìn)行單道次壓縮實(shí)驗(yàn)，在變形溫度為950～1200℃、應(yīng)變速率

2、為0.01～10s-1的條件下，得到相應(yīng)條件下的流動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線。由于得到的流動(dòng)應(yīng)力曲線具有典型的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的特征，結(jié)合材料在熱變形過(guò)程中曲線分為加工硬化-動(dòng)態(tài)回復(fù)與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶兩個(gè)階段，采用Zener-Hollomon參數(shù)確定各個(gè)特征變量的數(shù)學(xué)表達(dá)式，建立F45V非調(diào)質(zhì)鋼高溫流動(dòng)應(yīng)力模型，該模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。通過(guò)金相實(shí)驗(yàn)及對(duì)真應(yīng)力-應(yīng)變曲線的分析，建立了該材料的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型。
　　 將所建立的流動(dòng)應(yīng)力模型與微觀組織演變

3、模型導(dǎo)入到有限元軟件DEFORM-3D中，對(duì)F45V非調(diào)質(zhì)鋼熱變形過(guò)程中微觀組織的演變進(jìn)行了數(shù)值模擬，并分別分析了應(yīng)變、溫度與應(yīng)變速率對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)及再結(jié)晶尺寸的影響?；谝陨戏治?，構(gòu)建出奧氏體晶粒尺寸均勻性的單目標(biāo)函數(shù)。以鍛造過(guò)程中初始晶粒尺寸、摩擦因子、變形溫度、上模速度為影響晶粒尺寸均勻性的影響因素，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，推算出各因素對(duì)微觀組織均勻性的影響顯著程度，并與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，吻合較好。
　　 此外，