300MW護環(huán)芯棒擴孔工藝優(yōu)化的試驗與模擬研究.pdf

1、現(xiàn)今300MW以上大規(guī)格護環(huán)均用Mn18Cr18N護環(huán)鋼生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝大多數(shù)采用傳統(tǒng)工藝，在自由鍛階段易出現(xiàn)開裂、組織性能不均勻、可控性差等難題。目前在對微觀組織研究方面，組織模型能夠完整建立，但是在應(yīng)用上一直未能有實質(zhì)性的突破。護環(huán)的芯棒擴孔工藝一直停留在經(jīng)驗控制階段，對其中工藝參數(shù)的制定缺乏指導。因此，對微觀組織模型應(yīng)用，鍛造工藝中晶粒度的控制等方面的研究有重要意義。
　　 本文采用物理試驗模擬和計算機模擬相結(jié)合的方法，應(yīng)用

2、Mn18Cr18N鋼微觀組織模型，對芯棒擴孔工藝進行縮比試驗研究，并從控制鍛件晶粒尺寸的角度對300MW護環(huán)的芯棒擴孔工藝進行優(yōu)化，為鍛造中晶粒度的控制提供了依據(jù)。主要研究內(nèi)容及結(jié)論有：
　　 1.采用試驗方法，實測Mn18Cr18N鋼試件在空冷過程各測點的溫度變化，并用DEFORM軟件對該過程的溫度場變化進行了模擬，計算出了此種條件下試件與空氣的傳熱系數(shù)。發(fā)現(xiàn)熱擴散對溫度場影響不大，熱對流系數(shù)取0.03N/sec/mm/C時與

3、試驗結(jié)果誤差最小。
　　 2.針對護環(huán)熱鍛中芯棒擴孔工藝，采用簡化縮比試驗模型進行了試驗研究。利用金相分析，實測不同變形條件下Mn18Cr18N鋼試件的晶粒度變化。然后用DEFORM軟件對試驗模型進行組織模擬，并與試驗結(jié)果進行對比，進行了誤差分析。除少數(shù)點誤差較大之外，其余大部分測點的晶粒度相對誤差均低于20％，由此表明組織的數(shù)值模擬效果較好。
　　 3.以控制晶粒度為目標，對300MW護環(huán)熱鍛中芯棒擴孔工藝的圈數(shù)、總壓