F45MnVS非调质钢动态再结晶模型与晶粒尺寸数值模拟
2021-10-28吴晓东王联进谢坚锋
机械工程材料 2021年10期
关键词:变形
吴晓东,王联进,谢坚锋,罗 锐
(江苏大学材料科学与工程学院,镇江 212013)
0 引 言
目前,采用非调质钢制造汽车零部件已经是汽车工业发展的一个重要趋势。非调质钢由于不经过淬火+回火处理,存在强韧性不足的缺点,而动态再结晶能够起到软化材料、细化晶粒的作用,对于改善材料的强韧性有着良好的效果[1-4]。非调质钢的强韧性除受化学成分影响外,还受热加工的影响。热加工会影响再结晶过程,因此可通过对热加工工艺进行改进,同时控制冷却速率以细化奥氏体晶粒,亦即通过控锻-控冷,从而达到改善材料力学性能的目的[5-6]。LINAZA等[7]利用相变过程中TiN等第二相的析出来细化奥氏体晶粒并抑制再结晶,据此开发出晶粒细小的非调质钢,强度和韧性都十分优良。王进等[8]利用热模拟试验得到的数据,建立F40MnV钢的动态再结晶动力学方程和动态再结晶晶粒尺寸的数学模型,结果表明在较高应变速率和较低温度下变形容易获得更细小的再结晶晶粒。邵肖静等[9]通过单道次等温压缩试验发现,大变形量有利于试验钢动态再结晶的发生。尽管国内对含硫非调质钢的研究已有很多,但是目前国产含硫非调质钢在综合性能上仍与国外存在较大差距,主要表现为强韧性不足。为此,作者以F45MnVS非调质钢为研究对象,对该钢进行了不同变形温度、不同应变速率下的单道次压缩试验,研究了其变形行为和晶粒尺寸;以动态再结晶理论[10-11]为基础,基于压缩试验数据建立了F45MnVS非调质钢的动态再结晶临界应变模型和平均晶粒尺寸模型,模拟了不同条件变形后的晶粒尺寸并通过与试验结果对比进行了验证。……
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