熱鍛條件下大型鋼錠內(nèi)部主要冶金缺陷的演變.pdf

1、隨著電力裝備裝機(jī)容量的大型化，其大鍛件所用鋼錠也越來越大，當(dāng)前我國百萬KW級核電大鍛件最大鋼錠已達(dá)到600噸級。鋼錠在冶煉和鑄造過程中不可避免地存在疏松等冶金缺陷。隨著鋼錠尺寸增大，冶金缺陷產(chǎn)生的可能性也越大。因此，研究熱鍛過程中大型鋼錠內(nèi)部冶金缺陷的演變情況，對生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大鍛件、提高我國大鍛件生產(chǎn)水平具有重大意義。
　　 針對熱鍛條件下大型鋼錠內(nèi)部冶金缺陷，本文首次提出了依托有限元軟件DEFORM-3D中多孔材料建立疏松材料模型

2、、以相對密度作為評價(jià)指標(biāo)考察疏松的壓實(shí)過程，同時，對熱鍛過程中枝晶演變過程作了初步探索。首先本文從理論上確定FM法工藝參數(shù)，并建立及優(yōu)化基于多孔材料的疏松材料模型，然后進(jìn)行鐓粗和FM法拔長的物理試驗(yàn)，研究不同鍛造條件下密度和樹枝晶變化情況、進(jìn)而以力學(xué)性能的變化來檢驗(yàn)缺陷的愈合情況，最后，在物理試驗(yàn)基礎(chǔ)上，分別利用已建立的疏松材料模型和致密材料模型對物理試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬研究，考察疏松材料相對密度變化規(guī)律及以多孔材料建立疏松模型、以相對密度

3、作為疏松壓實(shí)評價(jià)指標(biāo)的可行性。得到的主要研究結(jié)論如下：
　　 (1)疏松材料密度變化反映了鑄態(tài)材料疏松的壓實(shí)過程，表明以多孔材料建立疏松模型、以相對密度作為疏松壓實(shí)的評價(jià)指標(biāo)具有可行性；(2)物理試驗(yàn)和數(shù)值模擬均顯示：隨著鍛比增加，密度增大，疏松壓實(shí)程度提高；越接近致密材料，密度增速越緩慢，疏松壓實(shí)也越困難；(3)隨著鍛比的增大，枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榱骶€，鐓粗樣流線方向呈現(xiàn)與鐓粗過程金屬流動方向取向一致的趨勢，拔長樣流線與主變形方向的夾角