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简述应力F45V非调质钢热锻造过程微观组织演变模型及均匀性优化学年论文范文
例的设计394.3 模拟结果及分析39-454.3.1 应变量对动态再结晶的影响39-414.3.2 变形区域对动态再结晶的影响41-424.3.3 应变速率对动态再结晶的影响42-444.3.4 变形温度对动态再结晶的影响44-454.4 本章小结45-46第5章 基于数值模拟微观组织均匀性的优化46-565.1 F45V 高温奥氏体尺寸均匀性目标1 2 下一页
摘要:由于非调质钢在实际生产中大大减少了高能耗的热处理历程,并具有节能减排等经济特征,由此广泛运用于汽车领域。然而在其实际生产历程中,不仅要保证产品形状的基本要求,还应考虑如何通过塑性变形提升产品的综合机械性能。由此,热锻造历程中微观组织演变及均匀性的优化探讨具有运用价值。本论文选取非调质钢F45V作为探讨对象,采取Gleeble-1500热模拟实验机对F45V非调质钢进行单道次压缩实验,在变形温度为950~1200℃、应变速率为0.01~10s-1的条件下,得到相应条件下的流动应力-应变曲线。由于得到的流动应力曲线具有典型的动态再结晶的特点,结合材料在热变形历程中曲线分为加工硬化-动态回复与动态再结晶两个阶段,采取Zener-Hollomon参数确定各个特点变量的数学表达式,建立F45V非调质钢高温流动应力模型,该模型与实验结果吻合较好。通过金相实验及对真应力-应变曲线的分析,建立了该材料的动态再结晶模型。将所建立的流动应力模型与微观组织演变模型导入到有限元软件DEFORM-3D中,对F45V非调质钢热变形历程中微观组织的演变进行了数值模拟,并分别分析了应变、温度与应变速率对动态再结晶分数及再结晶尺寸的影响。基于从上分析,构建出奥氏体晶粒尺寸均匀性的单目标函数。从锻造历程中初始晶粒尺寸、摩擦因子、变形温度、上模速度为影响晶粒尺寸均匀性的影响因素,通过正交实验与数值模拟相结合的办法,推算出各因素对微观组织均匀性的影响明显程度,并与实验进行比较,吻合较好。此外,由于非调质钢可从不经调质处理淬火后直接利用,由此奥氏体晶粒尺寸均匀性的优化案例就格外有作用。本论文从实际生产中的汽车发动机连杆为例,对其在热塑性成形的历程中微观组织均匀性进行了数值模拟与分析。结果表明,采取了优化案例后连杆内部奥氏体尺寸分布较为均匀、尺寸差别较小,有利于其机械性能的提高。更进一步验证了数值模拟与正交实验相结合的办法具有一定的参考价值,为新产品开发和实际生产提供了一种合理的解决案例。 关键词:数值模拟论文 F45V论文 非调质钢论文 动态再结晶论文 流动应力论文 均匀因子论文 微观组织论文
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    摘要9-10

    Abstract10-12

    第1章 绪论12-18

    1.1 引言12

    1.2 非调质钢的进展概况12-13

    1.3 探讨近况13-15

    1.3.1 金属高温塑性变形行为探讨近况13-14

    1.3.2 微观组织模拟探讨近况14-15

    1.4 探讨作用及主要内容15-18

    1.4.1 探讨作用15-16

    1.4.2 主要内容16

    1.4.3 课题来源16-18

    第2章 F45V 非调质钢流动应力模型18-30

    2.1 实验材料及案例18-20

    2.1.1 实验材料18

    2.1.2 实验案例18-20

    2.2 应力-应变曲线分析20-21

    2.3 流动应力模型21-23

    2.3.1 加工硬化-动态回复阶段建模22

    2.3.2 动态再结晶阶段建模22-23

    2.4 高温流动应力模型各参数的确定23-27

    2.4.1 Z 参数及激活能23-24

    2.4.2 初始应力24-25

    2.4.3 饱和应力与动态回复25-27

    2.4.4 稳态应力27

    2.5 流动应力模型的验证27-28

    2.6 本章小结28-30

    第3章 F45V 非调质钢动态再结晶模型30-38

    3.1 动态再结晶体积分数模型30-32

    3.2 动态再结晶晶粒尺寸模型32-36

    3.2.1 微观组织金相实验32

    3.2.2 金相实验结果32-36

    3.2.3 再结晶晶粒尺寸模型的验证36

    3.3 本章小结36-38

    第4章 F45V 非调质钢热锻造历程数值模拟38-46

    4.1 Deform 介绍38-39

    4.2 热锻造数值模拟案例的设计39

    4.3 模拟结果及分析39-45

    4.3.1 应变量对动态再结晶的影响39-41

    4.3.2 变形区域对动态再结晶的影响41-42

    4.3.3 应变速率对动态再结晶的影响42-44

    4.3.4 变形温度对动态再结晶的影响44-45

    4.4 本章小结45-46

    第5章 基于数值模拟微观组织均匀性的优化46-56

    5.1 F45V 高温奥氏体尺寸均匀性目标

应力模型,该模型与实验结果吻合较好。通过金相实验及对真应力-应变曲线的分析,建立了该材料的动态再结晶模型。将所建立的流动应力模型与微观组织演变模型导入到有限元软件DEFORM-3D中,对F45V非调质钢热变形历程中微观组织的演变进行了数值模拟,并分别分析了应变、温度与应变速率对动态再结晶分数及再结晶尺寸的影响。基于从

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