33Mn2V鋼斜軋穿孔過(guò)程與顯微組織模擬研究.pdf

1、斜軋穿孔過(guò)程是無(wú)縫鋼管生產(chǎn)過(guò)程中相當(dāng)重要而復(fù)雜的工序，在此過(guò)程中同時(shí)發(fā)生金屬變形、傳熱及物理冶金變化等多種現(xiàn)象，這是一個(gè)三維熱力耦合的非等溫過(guò)程。這樣復(fù)雜的過(guò)程要想找到準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)解析解和通過(guò)單純的物理實(shí)驗(yàn)來(lái)再現(xiàn)它的生產(chǎn)過(guò)程、觀測(cè)組織變化、優(yōu)化工藝等是非常困難的。因此，系統(tǒng)地研究斜軋穿孔過(guò)程，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值。
　　 本文結(jié)合無(wú)錫西姆萊斯鋼管廠實(shí)際情況，借助于有限元軟件MSC.Marc，首次建立了33Mn2V鋼斜軋穿孔

2、過(guò)程三維熱力耦合有限元模型，直觀地以三維的形式顯示了斜軋穿孔過(guò)程中應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、溫度場(chǎng)、金屬流動(dòng)規(guī)律等的演化情況，并對(duì)這些演化情況進(jìn)行了分析，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)33Mn2V鋼斜軋穿孔過(guò)程中的鋼管形狀、溫度變化和軋制力進(jìn)行了測(cè)量，模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)值吻合較好。所建立的三維熱力耦合有限元模型為33Mn2V鋼斜軋穿孔生產(chǎn)中軋制工藝參數(shù)的制訂提供重要的參考價(jià)值，并能為產(chǎn)品的形狀尺寸和機(jī)械性能的控制與改善提供重要的理論依據(jù)。
　　 運(yùn)用Glee

3、ble-1500熱力模擬機(jī)對(duì)33Mn2V鋼進(jìn)行了單道次的壓縮實(shí)驗(yàn)，借助實(shí)驗(yàn)所得流變應(yīng)力曲線建立了33Mn2V鋼的本構(gòu)關(guān)系模型，模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，表明本構(gòu)關(guān)系模型準(zhǔn)確可靠。建立的本構(gòu)關(guān)系模型具有預(yù)報(bào)精度高，便于對(duì)材料加工過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬的優(yōu)點(diǎn)，為數(shù)值模擬提供了可靠的原始信息。借助實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果建立了材料的流變應(yīng)力模型，模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較吻合，表明該模型是正確可靠的。由于高速軋制下應(yīng)變速率很大，Gleeble并不能完全模

4、擬真實(shí)的流變應(yīng)力，因此利用低應(yīng)變速率下的模型計(jì)算高速軋制下的流變應(yīng)力曲線是十分有意義的。
　　 利用組織演變模型和MSC.Marc軟件的二次開(kāi)發(fā)技術(shù)編制了屈服應(yīng)力用戶子程序，結(jié)合熱力耦合模型，建立了33Mn2V鋼斜軋穿孔過(guò)程顯微組織演變耦合模擬有限元模型，對(duì)斜軋穿孔過(guò)程中晶粒尺寸變化進(jìn)行了模擬，直觀地以三維的形式顯示了斜軋穿孔過(guò)程中軋件晶粒尺寸的變化情況，模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好。建立了宏觀熱力參數(shù)與微觀組織間的映像關(guān)系，為定