AerMet100鋼熱變形過程數(shù)值模擬及晶粒尺寸演變研究.pdf

1、近年隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于有限元法的數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)成為研究材料塑性成形問題的強(qiáng)有力方法。本文研究了AerMet100鋼在高溫下無約束條件下和有約束條件下的熱變形過程。根據(jù)AerMet100鋼熱擠壓工藝要求設(shè)計(jì)了擠壓模具。初步建立了兩種條件下熱變形的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和再結(jié)晶的數(shù)學(xué)模型。并用DEFORM分別模擬無約束條件和有約束條件下的熱變形過程的流線、溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)及變形過程晶粒尺寸演變。
　　模擬結(jié)果表明，AerMet100鋼

2、在無約束單向熱壓縮試樣中心區(qū)為大變形區(qū)、兩端面為難變形區(qū)其余區(qū)域?yàn)檫^渡區(qū)；AerMet100鋼壓縮過程中溫度先升高后下降，中心溫度高于兩端；AerMet100鋼隨著壓縮的進(jìn)行等效應(yīng)力、應(yīng)變逐漸增大，中心區(qū)域的等效應(yīng)力小于兩端，而等效應(yīng)變則相反。通過熱模擬試驗(yàn)后顯微組織和模擬的再結(jié)晶結(jié)果的觀察分析，發(fā)現(xiàn)壓縮后中心的大變形區(qū)平均晶粒度為最小，兩端難變形區(qū)平均晶粒度最大。
　　AerMet100鋼熱擠壓后坯料流線隨擠壓的進(jìn)行畸變加劇，在

3、凹模的工作帶附近網(wǎng)格畸變最嚴(yán)重，為大變形區(qū)。熱擠壓開始坯料溫度先升高后下降，心部最高，坯料外側(cè)與模具接觸區(qū)溫度下降較快。熱擠壓過程坯料應(yīng)力、應(yīng)變隨著擠壓的進(jìn)行值不斷增大，且外側(cè)比心部增長(zhǎng)快；坯料在工作帶處應(yīng)力、應(yīng)變值均較大。熱擠壓坯料晶粒從上到下逐漸減小，隨著變形的進(jìn)行晶粒也是逐漸減小。擠壓結(jié)束時(shí)試樣未變形區(qū)域平均晶粒尺寸較大，變形區(qū)域平均晶粒尺寸較小。
　　模擬并分析了AerMet100鋼相同溫度不同擠壓速度下約束變形的溫度和等