无取向硅钢50A470和50A1300的变形抗力模型

摘要

正确反映金属材料力学性能参数与热变形工艺参数的变形抗力模型（有时也称为流变应力模型，本构关系）在轧制过程的在线控制，控制锻造技术和有限元数值模拟仿真中有着广泛的应用。本文利用Gleeble-1500D热模拟试验机对两种无取向硅钢50A1300和50A470进行热膨胀法测相变实验和圆柱体压缩测应力试验研究。
　　本研究首先通过热膨胀法测定了无取向硅钢50A1300和50A470的静态CCT曲线，得到两种钢的相变温度；然后根据相变温度制定压缩实验的温度范围。热膨胀法测相变实验表明：硅钢50A470在850℃～950℃范围内是奥氏体和铁素体两相共存的区域，而硅钢50A1300在压缩温度范围内没有发生相变。压缩试验结果表明：随着应变的增大，材料的变形抗力先是迅速增大，然后增速变缓，有的在达到峰值应力之后开始下降并且随后应力到达平稳水平，有的在达到稳定应力之后就不再变化。高温变形时，随着应变速率的增大，变形抗力显著增加。应变速率越大，峰值应变也越大。对于硅钢50A470在700℃～885℃范围内，峰值应力随着温度的升高而降低；在885℃～965℃范围内，峰值应力随着温度的升高而升高；在965℃～1200℃范围内，峰值应力随着温度的升高而降低。对于硅钢50A470，随着变形温度的升高，峰值应力呈降低趋势。在分析变形温度、应变速率和变形量对变形抗力的影响的基础上建立了硅钢50A1300和50A470的变形抗力数学模型。采用Origin Pro，Matlab，1stOpt等软件，首先建立了硅钢50A1300和50A470两种钢在奥氏体状态下的峰值应力模型，进而建立了硅钢50A1300和50A470在奥氏体状态下的变形抗力模型，也建立了硅钢50A470在两相区和铁素体区的变形抗力模型。实验值和计算值对比表明，所建立的模型精度很高。

目录

第一章 绪 论

1.1 课题提出的背景

1.2 课题的研究目的和意义

1.3 国内外研究状况

1.3.1 变形抗力的研究概况

1.3.2 变形抗力数学模型的应用

1.4 无取向硅钢的研究概况

1.5 课题主要研究内容

第二章 无取向硅钢的CCT曲线测定实验

2.1 热膨胀法测CCT曲线实验

2.1.1 实验方案

2.2 实验结果及分析

第三章 无取向硅钢的变形抗力实验

3.1 实验方案

3.1.1 实验材料及试样的制备

3.1.2 实验参数的选择

3.1.3 具体实验步骤

3.2 实验结果及分析

3.2.1 温度对硅钢50A470和50A1300的应力-应变曲线的影响

3.2.2 硅钢50A470和50A1300的峰值应力随变形温度变化的规律

3.2.3应变速率对硅钢50A470和50A1300应力-应变曲线的影响

3.2.4变形程度对硅钢50A470和50A1300应力-应变曲线的影响

3.2.4 Si含量对硅钢真应力、真应变的影响

第四章 无取向硅钢50A470和50A1300的变形抗力模型

4.1 无取向硅钢50A470和50A1300在奥氏体状态下的峰值应力模型

4.1.1 硅钢50A470在奥氏体状态下的峰值应力模型

4.1.2 硅钢50A1300在奥氏体状态下的峰值应力模型

4.2 无取向硅钢50A470和50A1300在奥氏体状态下的变形抗力模型

4.2.1模型中的α与εp

4.2.2 硅钢50A470在奥氏体状态下的变形抗力模型

4.2.3 硅钢50A1300在奥氏体状态下的变形抗力模型

4.3 硅钢50A470在两相区和铁素体区的变形抗力数学模型

4.3.1 硅钢50A470在两相区的变形抗力模型

4.3.2 硅钢50A470在铁素体区的变形抗力模型

第五章 结 论

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果