特大型支承辊热锻过程动态再结晶行为研究

摘要

大型支承辊系炉卷轧机上的关键零部件，由于其工作环境特殊，对支承辊的耐磨性、耐高温性、抗断裂性、硬度、强韧性等性能有高的要求。反复的动态再结晶能得到较为细小的等轴晶，且晶粒内部由于变形，存在着较高的位错密度和位错缠结，能较好的改善材料的组织和性能。
　　本文采用Gleebles-1500试验机对大型支承辊材料45Cr4NiMoV钢进行了热模拟压缩试验。通过试验获得真应力-应变曲线，采用Zener-Hollomon参数法来构建合金的本构模型；根据功率耗散理论，利用动态材料模型建立了45Cr4NiMoV钢的热加工图，通过对热加工图的分析，识别出稳定变形区域和失稳区域，为其热加工工艺提供了理论参考，确定45Cr4NiMoV钢高温变形时的最佳工艺参数范围。 探讨了Poliak等人运用加工硬化率(θ)的方法来确定合金的动态再结晶临界应变，即认为临界条件与lnθ-ε曲线上的拐点及-(lnθ)/ε-ε曲线上的极小值相对应，建立了45Cr4NiMoV动态再结晶的临界应变模型。研究了45Cr4NiMoV钢的动态再结晶动力学行为，基于 Avrami模型，建立了动态再结晶晶粒尺寸演变模型、特征应变模型，动态再结晶百分数模型。应用Deform-2D软件获得了45Cr4NiMoV钢试样内部的动态再结晶分数以及晶粒尺寸分布情况，通过与金相实验的结果对比，表明所建立的模型可以预测45Cr4NiMoV钢热变形过程中的微观组织演变过程。并应用 Deform-3D软件对大型支承辊热变形过程中的组织演变进行了预测。

目录

第1章 绪论

1.1引言

1.2微观组织模拟技术在锻造领域的应用

1.3课题研究的背景及意义

1.4课题的研究方法及主要内容

第2章 45Cr4NiMoV钢热变形行为及加工图研究

2.1引言

2.2流动应力模型

2.3试验及结果

2.4热加工图

2.5本章小结

第3章 基于加工硬化率对45Cr4NiMoV钢临界应变研究

3.1引言

3.2加工硬化率的理论基础

3.3临界应变的确定

3.4临界应变模型

3.5本章小结

第4章 45Cr4NiMoV钢动态再结晶动力学模型研究

4.1引言

4.2动态再结晶模型

4.3模型系数求解

4.4本章小结

第5章 大型支承辊动态再结晶数值模拟

5.1引言

5.2圆柱试样数值模拟方案及参数设定

5.3圆柱试样数值模拟结果

5.4大型支承辊微观组织演变

5.5本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果