铁素体-奥氏体2209不锈钢仿真模拟与孔型修正

为了更好地分析与解决铁素体-奥氏体双相不锈钢在轧制加工过程中产生的缺陷,通过拟合铁素体-奥氏体双相不锈钢应力-应变曲线、准确确定双相不锈钢参数、有限元仿真是研究环节中的重要部分。使用Gleeble-3800热模拟机在变形温度为950~1150℃,应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下,对铁素体-奥氏体2209不锈钢进行热压缩实验,获得应力-应变曲线,建立Arrhenius本构方程。将建立好的本构方程和利用JMatPro得到的材料参数均导入到Deform-3D软件中进行仿真实验。对比有限元仿真结果与实际轧制实验结果,仿真的结果与实际轧制效果很切合,并发现在第3、4道次和第9道次中出现了未充满与充满状况。导致在轧制2209双相不锈钢时,出现了裂纹等缺陷。将第3、4道次和第9道次的孔型参数进行修正,再次进行仿真实验发现,轧制仿真结果明显得到了改善。

2209双相不锈钢的热加工图和软化机制

通过对2209双相不锈钢进行热压缩试验,分析不同变形温度及变形速率对应力应变曲线的影响,构建2209双相不锈钢的本构方程及热加工图,分析得出温度1060~1120℃、应变率0.35~0.39 s^(-1)以及温度1120~1200℃、应变率0.42~0.46 s^(-1)适合进行加工。对2209双相不锈钢在0.1 s^(-1)应变速率,950℃和1150℃两种条件下的热压缩试样进行EBSD测试,获得了对应的再结晶晶粒,亚结构和变形晶粒比例,分析了材料的软化机制,进一步验证了热加工图的准确性。

基于修正Johnson-Cook本构模型的2209双相不锈钢高温流变行为

利用Gleeble-3800热模拟实验机,对2209双相不锈钢进行了单向热压缩实验,应变速率为0.01~10 s^(-1),变形温度为950~1150℃。研究了2209双相不锈钢的高温流变行为,分析了应变速率和变形温度对双相不锈钢两相关系的影响,并对2209双相不锈钢在宽应变速率和宽变形温度下的Johnson-Cook本构模型进行了修正。结果表明:变形温度与应变速率对2209双相不锈钢的流动应力有显著影响,修正后的Johnson-Cook本构模型能较为精确地预测其高温流变行为,预测值与实验值的相关度为0.99817,平均相对误差为4.026%。

双金属环件轧制过程中的锻透研究

对双金属环件轧制过程中压下量和锻透率之间的关系进行了研究,通过建立双金属环件的三维有限元模型,借助有限元分析软件ABAQUS,根据环件锻透理论计算了芯辊的最小压下量,并以此为依据对不同芯辊压下量进行数值模拟,分析了双金属环件轧制过程中塑性区的分布规律以及芯辊压下量对双金属环件锻透率的影响规律,验证了环件锻透理论可用于双金属环件轧制过程的锻透性分析。当压下率为1.0%时,双金属环件完全锻透,而经验三角形法则计算的锻透率为21%,说明经验三角形法则不能够有效地判断双金属环件轧制过程的锻透性。