33Mn2V鋼斜軋穿孔過程與顯微組織模擬研究.pdf

1、斜軋穿孔過程是無縫鋼管生產(chǎn)過程中相當(dāng)重要而復(fù)雜的工序，在此過程中同時(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程。這樣復(fù)雜的過程要想找到準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)解析解和通過單純的物理實(shí)驗(yàn)來再現(xiàn)它的生產(chǎn)過程、觀測組織變化、優(yōu)化工藝等是非常困難的。因此，系統(tǒng)地研究斜軋穿孔過程，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值。
　　 本文結(jié)合無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程中應(yīng)力場、應(yīng)變場、溫度場、金屬流動(dòng)規(guī)律等的演化情況，并對這些演化情況進(jìn)行了分析，通過物理實(shí)驗(yàn)對33Mn2V鋼斜軋穿孔過程中的鋼管形狀、溫度變化和軋制力進(jìn)行了測量，模擬結(jié)果與實(shí)測值吻合較好。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，便于對材料加工過程進(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鋼斜軋穿孔過程顯微組織演變耦合模擬有限元模型，對斜軋穿孔過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