大型鍛件用34CrNiMo鋼再結(jié)晶及組織演變行為研究.pdf

1、大型鍛件產(chǎn)品是大型設(shè)備和工程建設(shè)中的核心部件，廣泛用于軍工、石化、電力、生活等領(lǐng)域，是重大裝備制造的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。大型鍛件的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)難度高，其性能直接影響相關(guān)裝備的質(zhì)量水平和安全可靠性。在熱加工過(guò)程中，為了對(duì)材料外部形狀和內(nèi)部組織同時(shí)進(jìn)行控制，通常采用塑性變形的方法處理大型鍛件。因此，研究掌握塑性加工過(guò)程中材料的變形行為和組織演變規(guī)律對(duì)提高塑性加工工藝質(zhì)量、挖掘材料潛力、充分發(fā)揮零件使用性能有著重要意義，同時(shí)為塑性加工過(guò)程的數(shù)值

2、模擬提供理論基礎(chǔ)。
　　本論文針對(duì)34CrNiMo鋼這一典型風(fēng)電主軸材料，通過(guò)物理模擬技術(shù)進(jìn)行了一系列的高溫變形模擬試驗(yàn)，系統(tǒng)研究了該種材料在塑性加工過(guò)程中的力學(xué)行為特性及微觀組織演變規(guī)律，并建立了相應(yīng)的高溫動(dòng)力學(xué)模型和微觀組織演變模型。主要工作如下：
　　通過(guò)進(jìn)行34CrNiMo鋼加熱保溫實(shí)驗(yàn)并觀察高溫原奧氏體晶粒，研究了加熱溫度和保溫時(shí)間對(duì)34CrNiMo鋼晶粒長(zhǎng)大行為的影響。結(jié)果表明，提高加熱溫度和延長(zhǎng)保溫時(shí)間均能夠促

3、進(jìn)34CrNiMo鋼的晶粒長(zhǎng)大，并根據(jù)平均奧氏體晶粒尺寸建立了其高溫短時(shí)間下的晶粒長(zhǎng)大數(shù)學(xué)模型。
　　根據(jù)加熱保溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了34CrNiMo鋼單道次壓縮實(shí)驗(yàn)，對(duì)得到的流變應(yīng)力曲線進(jìn)行了摩擦修正，分析了變形溫度和變形速率對(duì)該鋼種流變應(yīng)力行為及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響規(guī)律。結(jié)果表明，熱模擬過(guò)程中試樣與壓縮錘頭之間的摩擦使得流變應(yīng)力偏大，曲線上翹，經(jīng)摩擦修正后的曲線更真實(shí)地反映了材料變形行為。
　　同時(shí)比較了三種不同類型的本構(gòu)模型

4、，發(fā)現(xiàn)基于再結(jié)晶行為的物理本構(gòu)模型能夠更好地預(yù)測(cè)34CrNiMo鋼流變行為。并以此為依據(jù)，根據(jù)修正后的結(jié)果建立了34CrNiMo鋼流變應(yīng)力模型、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型及其晶粒尺寸模型。在此基礎(chǔ)上，基于動(dòng)態(tài)材料模型建立了34CrNiMo鋼的熱加工圖，給出了該材料高塑性理想加工區(qū)間為變形溫度1000-1150℃，應(yīng)變速率0.002-0.3s-1。
　　根據(jù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變進(jìn)行了一系列雙道次壓縮實(shí)驗(yàn)，分別研究了34CrNiMo鋼在熱變形