稀土重軌鋼變形微觀(guān)組織演變?cè)詣?dòng)機(jī)模擬.pdf

1、本文關(guān)于重軌鋼加入稀土前后對(duì)熱加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響以及采用元胞自動(dòng)機(jī)法模擬計(jì)算微觀(guān)組織演變的研究，不僅從微觀(guān)的角度對(duì)稀土元素的影響及其作用機(jī)理進(jìn)行分析了研究；而且為組織演變模擬計(jì)算提供了數(shù)學(xué)模型計(jì)算方法，對(duì)于企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中優(yōu)化工藝參數(shù)、提高重軌產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本都具有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文以BNbRE、U75V兩種重軌鋼為研究對(duì)象，通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)回歸計(jì)算分析方法、金相實(shí)驗(yàn)、EBSD表征、有限元數(shù)值模擬以及元胞

2、自動(dòng)機(jī)法，研究了珠光體U75V重軌鋼與其在加入稀土元素之后的BNbRE重軌鋼兩種材料在熱變形過(guò)程中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶演化規(guī)律，對(duì)比分析稀土元素對(duì)該過(guò)程的影響，采用有限元軟件DEFORM-3D，模擬計(jì)算兩種鋼種的再結(jié)晶過(guò)程，利用元胞自動(dòng)機(jī)法對(duì)再結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行微觀(guān)組織模擬；通過(guò)對(duì)相關(guān)試樣進(jìn)行EBSD實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與元胞自動(dòng)機(jī)法對(duì)比，進(jìn)一步對(duì)其微觀(guān)組織進(jìn)行分析，驗(yàn)證模擬方法的可行性。
　　利用Gleeble-1500D熱模擬試驗(yàn)機(jī)得到兩種材料在

3、900℃、1000℃、1100℃、1150℃，應(yīng)變速率0.01s-1、0.05s-1、0.1s-1、0.5s-1下的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)，通過(guò)分析重軌鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)，得到其硬化率曲線(xiàn)，通過(guò)分析其硬化率曲線(xiàn)發(fā)現(xiàn)兩種材料在相關(guān)的變形條件下均發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；采用線(xiàn)性回歸方法處理應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)中的相關(guān)參數(shù)，建立了重軌鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶數(shù)學(xué)模型以及變形激活能，計(jì)算結(jié)果表明：U75V重軌鋼的變形激活能低于BNbRE重軌鋼，BNbRE重軌鋼的變形抗力大，稀土元

4、素對(duì)再結(jié)晶的發(fā)生起到一定的抑制作用。
　　通過(guò)EBSD實(shí)驗(yàn)以及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)模擬計(jì)算表明：動(dòng)態(tài)再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)的大小與溫度成正比，與變形速率成反比，且相同變形條件下加入稀土元素的BNbRE重軌鋼的再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)低于U75V重軌鋼。通過(guò)金相組織分析與元胞自動(dòng)機(jī)的微觀(guān)組織模擬結(jié)果表明：平均晶粒尺寸與溫度成正比，與變形速率成反比，兩種材料之間，BNbRE重軌鋼的平均晶粒尺寸明顯小于U75V重軌鋼，表明稀土元素有細(xì)化晶粒的作用。
　　通