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)過程中相當重要而復雜的工序，在此過程中同時發(fā)生金屬變形、傳熱及物理冶金變化等多種現(xiàn)象，這是一個三維熱力耦合的非等溫過程。這樣復雜的過程要想找到準確的數(shù)學解析解和通過單純的物理實驗來再現(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)實意義和理論價值。
　　 本文結(jié)合無錫西姆萊斯鋼管廠實際情況，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力場、應變場、溫度場、金屬流動規(guī)律等的演化情況，并對這些演化情況進行了分析，通過物理實驗對33Mn2V鋼斜軋穿孔過程中的鋼管形狀、溫度變化和軋制力進行了測量，模擬結(jié)果與實測值吻合較好。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值，并能為產(chǎn)品的形狀尺寸和機械性能的控制與改善提供重要的理論依據(jù)。
　　 運用Glee

3、ble-1500熱力模擬機對33Mn2V鋼進行了單道次的壓縮實驗，借助實驗所得流變應力曲線建立了33Mn2V鋼的本構(gòu)關(guān)系模型，模型計算結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好，表明本構(gòu)關(guān)系模型準確可靠。建立的本構(gòu)關(guān)系模型具有預報精度高，便于對材料加工過程進行數(shù)值模擬的優(yōu)點，為數(shù)值模擬提供了可靠的原始信息。借助實驗所得結(jié)果建立了材料的流變應力模型，模型計算結(jié)果與實驗結(jié)果比較吻合，表明該模型是正確可靠的。由于高速軋制下應變速率很大，Gleeble并不能完全模

4、擬真實的流變應力，因此利用低應變速率下的模型計算高速軋制下的流變應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)果和實驗結(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