基于临界空穴扩张比理论的不锈钢管高温韧性损伤研究

针对不锈钢管在高温塑性加工过程中出现的裂纹缺陷,在Gleeble-3800热模拟试验机上对TP321奥氏体不锈钢光滑棒材进行高温拉断试验,得到了TP321在温度850~1180℃、应变速率0.01~10 s^(-1)下的真应力-真应变曲线和试样拉伸断裂瞬间的等效塑性应变。结合有限元仿真,对试验结果进行了数值模拟,得到了应力三轴度的数值,从而计算出了临界空穴扩张比参数V GC。在此基础上,验证了临界空穴扩张比参数韧性断裂准则在高温下的适用性。发现在特定温度范围内TP321断裂瞬间的V GC与应变速率相关性较小,与温度呈线性关系,并建立了奥氏体不锈钢断裂瞬间的V GC与温度的数学表达式。将得到的V GC准则应用于TP321管坯的不同辊形斜轧穿孔过程中的韧性损伤,对比分析了不同辊形斜轧穿孔仿真结果,发现V GC准则可准确预测缺陷情况。

含硼冷镦钢10B21热变形过程中的静态再结晶行为

在Gleeble-1500热模拟机上对10B21冷镦钢进行单道次压缩试验,研究了变形温度(950、1000℃)、变形速率(0.1、1、10 s-1)、预应变(0.10、0.15、0.20)、初始晶粒尺寸和间隙时间对10B21冷镦钢静态再结晶行为的影响。对不同变形条件下的奥氏体晶粒进行观察,并构建了10B21冷镦钢静态再结晶动力学模型及晶粒尺寸模型。结果表明,静态再结晶体积分数与变形温度、变形速率、预应变、间隙时间呈正相关;静态再结晶晶粒尺寸与变形温度、初始晶粒尺寸呈正相关,与变形速率、预应变呈负相关。通过计算获得10B21冷镦钢静态再结晶激活能为221036 J/mol,晶粒尺寸模型试验值与计算值的相关系数R^(2)=0.99,该模型预测值准确率较高。