非調(diào)質(zhì)鋼空心軸三輥楔橫軋理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、楔橫軋是一種高效的軸類零件塑性成形工藝，用楔橫軋工藝成形非調(diào)質(zhì)鋼具有節(jié)能降耗的顯著優(yōu)勢。本文以三輥楔橫軋工藝為研究對象，對典型非調(diào)質(zhì)鋼熱成形微觀組織演變開展物理模擬研究，建立了耦合熱、力、微觀組織演變的有限元數(shù)值預(yù)報(bào)模型，分析了非調(diào)質(zhì)鋼空心軸熱成形過程，并結(jié)合實(shí)際軋制試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性。
　　利用Gleeble-3500熱/力模擬試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行熱模擬試驗(yàn)，采用單/雙道次壓縮試驗(yàn)和金相分析相結(jié)合的方法，研究了典型軸類件用非調(diào)質(zhì)鋼40

2、MnV在楔橫軋工藝范圍內(nèi)的力學(xué)行為及微觀組織變化，并得出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，包括再加熱過程的晶粒長大模型、變形過程中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)及晶粒尺寸模型、變形間隔時(shí)間內(nèi)的靜態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)及晶粒尺寸模型、再結(jié)晶后的晶粒長大模型、變形抗力數(shù)學(xué)模型等。研究了微合金元素對再加熱及再結(jié)晶過程的抑制作用。所有這些模型的建立為深入開展控制軋制、軋制過程虛擬仿真及產(chǎn)品組織性能預(yù)報(bào)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　基于熱模擬試驗(yàn)得出的微觀組織模型，對DEFORM軟

3、件進(jìn)行二次開發(fā)，建立了40MnV鋼空心軸三輥楔橫軋軋制過程三維熱、力、微觀組織演變耦合的非線性有限元計(jì)算系統(tǒng)，并對三輥楔橫軋軋制過程進(jìn)行分析，研究各種場變量及晶粒尺寸的分布規(guī)律。在三輥楔橫軋機(jī)上開展空心軸非調(diào)質(zhì)鋼楔橫軋成形試驗(yàn)，通過測量軋件晶粒尺寸，驗(yàn)證了熱模擬試驗(yàn)所得到的組織演變數(shù)學(xué)模型的正確性。應(yīng)用該微觀組織模型，利用編程語言VB6.0編制了用于模擬計(jì)算40MnV鋼熱軋微觀組織演變的可視化程序，可通過改變參數(shù)實(shí)現(xiàn)微觀組織預(yù)報(bào)，對實(shí)際