304不銹鋼管熱變形條件動(dòng)態(tài)再結(jié)晶微觀組織數(shù)值模擬及試驗(yàn)驗(yàn)證

 浙江至德鋼業(yè)有限公司通過304不銹鋼管試驗(yàn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織觀察可以得出隨著變形量的增加，再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)逐漸增大。對(duì)變形溫度而言，隨著變形溫度升高，再結(jié)晶分?jǐn)?shù)增大。1200℃時(shí)試樣基本發(fā)生完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。鍛造試驗(yàn)?zāi)＞咻d荷-行程試驗(yàn)與模擬結(jié)果的對(duì)比曲線計(jì)算平均誤差不超過10%。表明熱模擬實(shí)驗(yàn)流變應(yīng)力曲線精度較高。不同變形溫度鍛造試驗(yàn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)對(duì)比結(jié)果表明試驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果吻合良好，說明本文使用的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶微觀組織模擬系統(tǒng)能夠用于預(yù)測(cè)304不銹鋼管動(dòng)態(tài)再結(jié)晶微觀組織演變規(guī)律，為實(shí)際生產(chǎn)工藝優(yōu)化提供理論依據(jù)。

 浙江至德鋼業(yè)有限公司通過加熱實(shí)驗(yàn)我們可知，試樣初始晶粒尺寸對(duì)304不銹鋼管的流變應(yīng)力和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶影響很小。得到了304不銹鋼管熱變形的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的激活能值Q=464kJ/mol，結(jié)合微觀組織的定量分析，并采用線性回歸和非線性回歸等方法得到動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的動(dòng)力學(xué)模型、運(yùn)動(dòng)學(xué)模型、再結(jié)晶晶粒尺寸模型等規(guī)律。至德鋼業(yè)結(jié)合304不銹鋼管熱變形后試樣組織的定性分析得到，應(yīng)變速率越低，變形溫度越高，越容易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。將所得再結(jié)晶模型規(guī)律集成到有限元分析軟件中，實(shí)現(xiàn)了熱成形過程熱力和304不銹鋼管動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型耦合模擬技術(shù)，并對(duì)Φ50mm×75mm縮比試樣的熱壓縮過程進(jìn)行了模擬研究，獲得熱變形后內(nèi)部宏觀熱力參數(shù)和內(nèi)部再結(jié)晶分?jǐn)?shù)分布。將縮比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比，吻合良好，證明了本文動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型的精確性，以及熱力組織耦合模擬技術(shù)應(yīng)用于工藝模擬預(yù)測(cè)的適用性，能夠進(jìn)一步應(yīng)用于工藝優(yōu)化。