HPS485wf桥梁钢奥氏体动态再结晶规律及其本构关系模型

采用热模拟试验、动态再结晶唯象理论和回归分析,研究了HPS485wf桥梁结构钢在温度为1273～1473 K,变形速率为0.1～10 s-1条件下热压缩变形的动态再结晶行为。分析了流变应力的变化规律和加工硬化率-应变图;判断了该钢发生动态软化的类型;得到了形变激活能和临界参数与温度补偿应变速率因子Z之间的关系;建立了相应的高温变形本构关系方程。

高性能桥梁钢A709M-HPS485wf动态再结晶临界条件的预测

通过单道次等温热压缩实验,分别采用Najafizadeh-Jonas加工硬化率模型和Cingara-McQueen流变应力模型研究了高性能桥梁钢A709M-HPS485wf在温度为1273～1423 K,应变速率为0.1～3 s-1变形条件下的奥氏体动态再结晶临界条件,获得了动态再结晶的临界应力与峰值应力比(σc/σP)及临界应变与峰值应变比(εc/εP),且由线性回归方法建立了该钢动态再结晶临界应力(σc)及临界应变(εc)与变形参数之间的定量关系。

HPS485wf钢动态再结晶的元胞自动机仿真

为了探讨钢的动态再结晶行为的虚拟实验可行性,基于CA方法、相关理论和热模拟实验,创建了一个二维动态再结晶模型,据此完成了不同热压缩变形条件下HPS485wf钢的动态再结晶过程仿真,并且结合热模拟实验结果和动态再结晶理论进行了分析。结果表明,该钢的动态再结晶演变规律不仅与实验结果和动态再结晶经典理论相同,而且展现了多轮次动态再结晶共存现象和单峰型应力-应变曲线的特征;所建模型的微观组织演变、再结晶面积分数曲线、平均晶粒尺寸曲线和应力-应变曲线的模拟精度较高。

应变量对HPS485wf钢动态再结晶影响的模拟

采用热模拟压缩实验、热-力耦合刚塑性有限元和动态再结晶唯象模型相结合的方法,以HPS485wf钢为研究对象,模拟了热压缩应变量对该钢试样内部动态再结晶状态及其变化的影响。结果表明:该钢试样内部等效应变、动态再结晶体积分数和平均晶粒尺寸的分布特征与应变量无关;各参量的数值分布特征区域大小与应变量有关,且均经历了相同的扩张过程;动态再结晶参量的数值分布及其变化主要与等效应变的分布及其变化有关,摩擦和温降的影响也不能忽视。

不同变形条件的HPS485wf钢动态再结晶仿真

为了揭示HPS485wf钢动态再结晶组织演变行为,在不同的单道次热压缩变形条件下,进行了该钢动态再结晶过程的CA仿真.结果表明:随着变形温度升高,动态再结晶的孕育期缩短、速度加快,平均晶粒尺寸增加;随着应变速率加快,动态再结晶的孕育期延长、速度减慢,平均晶粒尺寸减小.

桥梁建筑用HPS485wf钢动态再结晶过程的模拟

采用计算机模拟方法研究了HPS485wf钢的动态再结晶行为。结果表明,试验钢的动态再结晶显示出经典模型的演变规律。在变形过程中,试验钢发生了多次动态再结晶过程。模拟得到的组织演变过程、动态再结晶体积分数以及晶粒尺寸变化规律与试验结果吻合。