铸态P91合金钢修正本构模型及变形激活能演化

利用Gleeble-3500多功能热模拟试验机在温度为900~1250℃,应变速率为0.01~5 s^(-1)的变形条件下对铸态P91合金钢进行热压缩实验。为更好地描述该合金钢的热变形流变行为,并鉴于变形条件对激活能和材料常量参数的影响,对传统的双曲正弦本构模型进行了修正。采用三维抛物曲面拟合的方式确定了材料参数变量和变形激活能关于变形条件的函数,得到了修正本构模型,其相关系数R^(2)=0.993,平均绝对相对误差AARE=3.64%,验证了该模型预测合金钢热流变行为的可靠性。结果表明:变形激活能在82~814 k J·mol^(-1)范围内随温度和应变速率的增大而降低;合金钢在热变形过程中由于动态回复的存在,在应变速率低于1 s^(-1)时,增加变形量降低激活能,应变速率高于1 s^(-1)时,激活能会随变形量的增加而增大。

铸态T/P91耐热合金钢热加工图与热挤压工艺

利用热力模拟实验研究铸态耐热合金钢T/P91材料在热加工温度范围900～1200℃、应变速率范围0.01～5 s-1、变形量60%、70%下的真应力-应变曲线,并建立铸态T/P91合金钢的热变形本构方程;利用DMM动态材料模型计算出铸态T/P91合金钢在热变形中的耗散因子和流变失稳判据,绘制出热加工图。结果表明,热加工图预测的安全区晶粒组织均匀、组织易出现失稳开裂和组织粗大的缺陷,T/P91合金钢的热加工要避免高温低应变;利用DEFROM-3D软件通过数值模拟研究挤压工艺参数对挤压过程动态再结晶的影响,制定工艺参数为：挤压温度1500～1200℃,挤压比9,挤压速度26～36 mm/s。

基于ABAQUS的铸态耐热合金钢热挤压成形数值模拟研究

目的以大口径厚壁管短流程铸挤成形工艺为背景,通过ABAUOS有限元模拟软件研究铸态T/P91合金钢热挤压过程中的变形情况。方法对软件进行二次开发,采用热力耦合分析,研究不同热挤压条件下挤压过程中应力场、应变场及成形件动态再结晶率的变化,最终得出有利于指导工业生产的热挤压工艺参数。结果模拟结果表明:应力和应变随时间不断增大,增长率在凹模锥角区达到最大值,当材料在挤压力作用下流出挤压筒后,应力不断减小而应变趋于稳定;以成形件流出挤压筒时的径向截面为参考,动态再结晶率分布为中心高两边低,且随着挤压比、初始挤压温度和挤压速度的增大,成形件整体动态再结晶率差别降低;挤压速度越大,成形件应力分布越不均匀。结论铸态T/P91合金钢热挤压最优工艺参数为:初始挤压温度为1150~1200℃,挤压比为9,挤压速度为25 mm/s。