Q420qE鋼熱變形動態(tài)再結晶組織的三維模擬.pdf

1、國家“十二五規(guī)劃”提出，高性能鋼材成為重點關注的六大新材料之一。隨著交通運輸業(yè)的大規(guī)模發(fā)展以及路橋工程的大規(guī)模建設，橋梁用鋼大大增加，質量優(yōu)化更加重要。對比國外橋梁鋼發(fā)展狀況，國內(nèi)的橋梁鋼在強度、韌性、焊接性以及耐候性等方面仍然亟需發(fā)展。
　　 在橋梁鋼的熱軋生產(chǎn)過程中，其微觀組織演變過程在很大程度上決定了最終的微觀組織結構和性能。因此，對橋梁鋼熱變形動態(tài)再結晶演變規(guī)律及其產(chǎn)生機理進行研究以指導熱軋工藝的優(yōu)化尤為重要。由于熱壓縮

2、過程與熱軋過程的加載變形特征存在許多共性，以致它們所對應的橋梁鋼動態(tài)再結晶行為也存在相似性。因此，熱壓縮過程動態(tài)再結晶演變的模擬研究不僅容易進行，而且對熱軋過程動態(tài)再結晶演變規(guī)律的認識也有重要的參考價值。
　　 本文以Q420qE橋梁鋼為研究對象，通過熱模擬壓縮實驗、有限元-唯象耦合模型、元胞自動機模型三者相結合的研究方式，應用Deform-3D有限元軟件的熱力耦合剛黏塑性有限元法，建立了符合該軟件接口的熱變形過程動態(tài)再結晶數(shù)學

3、模型，實現(xiàn)了該鋼動態(tài)再結晶演變以及變形參數(shù)影響規(guī)律的唯象、宏觀和介觀過程的仿真。本文的創(chuàng)新之處在于，利用自帶元胞自動機模型的Deform-3D有限元軟件，完成了宏觀-介觀的動態(tài)再結晶組織演變的模擬研究。
　　 研究結果表明:①唯象、宏觀和介觀的模擬研究結果均表明了變形參數(shù)影響動態(tài)再結晶過程的相同規(guī)律，即應變速率越高、變形溫度越低，動態(tài)再結晶越難發(fā)生。②熱壓縮變形試樣內(nèi)部等效應變、動態(tài)再結晶百分數(shù)、動態(tài)再結晶平均晶粒尺寸的分布狀態(tài)