水平集法模拟PCrNi_(3)MoV钢奥氏体晶粒长大组织演变

为了探索PCrNi_(3)MoV钢加热或高温下晶粒长大规律,采用水平集法进行数值模拟,研究其在不同加热条件下的晶粒长大组织演变行为,同时使用Gleeble-1500D热模拟试验机对PCrNi_(3)MoV钢进行1000~1100℃下保温10~2000 s的一系列等温条件下奥氏体晶粒长大试验。采用Burke-Turnbull晶粒长大模型,利用反算法求得材料参数中间变量M_(b)γ_(b)终值在1000℃、1050℃和1100℃时分别为7.51×10^(-6)mm^(2)s^(-1)、2.03×10^(-5)mm^(2)s^(-1)和4.26×10^(-5)mm^(2)s^(-1),时间指数n终值分别为0.5324、0.8026和0.7711,这表明1000℃下晶粒长大趋势显著低于1050℃和1100℃的长大趋势。为了解决n值不一致的问题,改进了Burke-Turnbull晶粒长大模型,改进模型的决定系数R 2为0.9932。采用改进的模型进行水平集法晶粒长大数值模拟,最后分析了水平集法模拟的奥氏体晶粒组织长大规律。结果表明:在2000 s的范围内,1000℃近似长大70%仍然属于细晶、1050℃近似长大500%(1000℃的7倍)、1100℃近似长大600%(1000℃的9倍),后两者属于粗晶,水平集法模拟的晶粒长大结果与试验结果均相吻合。