304不銹鋼管熱變形條件動態(tài)再結(jié)晶微觀組織數(shù)值模擬及試驗驗證

 浙江至德鋼業(yè)有限公司通過304不銹鋼管試驗動態(tài)再結(jié)晶組織觀察可以得出隨著變形量的增加，再結(jié)晶百分數(shù)逐漸增大。對變形溫度而言，隨著變形溫度升高，再結(jié)晶分數(shù)增大。1200℃時試樣基本發(fā)生完全動態(tài)再結(jié)晶。鍛造試驗模具載荷-行程試驗與模擬結(jié)果的對比曲線計算平均誤差不超過10%。表明熱模擬實驗流變應(yīng)力曲線精度較高。不同變形溫度鍛造試驗動態(tài)再結(jié)晶分數(shù)對比結(jié)果表明試驗與數(shù)值模擬結(jié)果吻合良好，說明本文使用的動態(tài)再結(jié)晶微觀組織模擬系統(tǒng)能夠用于預測304不銹鋼管動態(tài)再結(jié)晶微觀組織演變規(guī)律，為實際生產(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驗我們可知，試樣初始晶粒尺寸對304不銹鋼管的流變應(yīng)力和動態(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態(tài)再結(jié)晶的動力學模型、運動學模型、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，實現(xiàn)了熱成形過程熱力和304不銹鋼管動態(tài)再結(jié)晶模型耦合模擬技術(shù)，并對Φ50mm×75mm縮比試樣的熱壓縮過程進行了模擬研究，獲得熱變形后內(nèi)部宏觀熱力參數(shù)和內(nèi)部再結(jié)晶分數(shù)分布。將縮比實驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對比，吻合良好，證明了本文動態(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)用于工藝模擬預測的適用性，能夠進一步應(yīng)用于工藝優(yōu)化。