AerMet100鋼熱變形過程數(shù)值模擬及晶粒尺寸演變研究.pdf

1、近年隨著計算機技術的發(fā)展，基于有限元法的數(shù)值模擬技術已經(jīng)成為研究材料塑性成形問題的強有力方法。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計了擠壓模具。初步建立了兩種條件下熱變形的溫度場、應力場和再結晶的數(shù)學模型。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、應力場及變形過程晶粒尺寸演變。
　　模擬結果表明，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)域為過渡區(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鋼隨著壓縮的進行等效應力、應變逐漸增大，中心區(qū)域的等效應力小于兩端，而等效應變則相反。通過熱模擬試驗后顯微組織和模擬的再結晶結果的觀察分析，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行畸變加劇，在

3、凹模的工作帶附近網(wǎng)格畸變最嚴重，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，坯料外側與模具接觸區(qū)溫度下降較快。熱擠壓過程坯料應力、應變隨著擠壓的進行值不斷增大，且外側比心部增長快；坯料在工作帶處應力、應變值均較大。熱擠壓坯料晶粒從上到下逐漸減小，隨著變形的進行晶粒也是逐漸減小。擠壓結束時試樣未變形區(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