cu-p-cr-ni-mo双相耐候钢热变形过程的微观组织模拟

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢热变形过程的微观组织模拟作者姓名董磊学科专业材料学指导教师蔡大勇教授张春玲教授2014年12月I中图分类号：TG142.1学校代码：10216UDC：620密级：公开工学硕士学位论文Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢热变形过程的微观组织模拟硕士研究生：董磊导师：蔡大勇教授副导师：张春玲教授申请学位：工学硕士学科专业：材料学所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2014年12月授予学位单位：燕山大学IIADisser

2、tationinMaterialScienceSIMULATIONOFMICROSTRUCTUREEVOLUTIONOFWEATHERINGSTEELCU-P-CR-NI-MODURINGHOTFORMINGPROCESSbyDongLeiSupervisor:ProfessorCaiDayongZhangChunlingYanshanUniversity2014.12III燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢热变形过程的微观组织模拟》，是本

3、人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢热变形过程的微观组织模拟》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解

4、燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□√。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日IV摘要新型Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢以其优良的冷成型性和耐候性被广泛应用于火车车体用材，但随着铁路运输的快速发展以及向高原等气候恶劣地带的延伸，对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢的性能提出了更高的

5、要求。金属在热变形过程中将发生一系列复杂的微观组织演变，对最终材料的组织性能有着重要的影响，因此研究Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢热变形过程中的微观组织演变规律，对于确定及优化成形工艺有着重要的理论意义和应用价值。采用Gleeble热模拟试验机对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢进行热压缩模拟实验，结果表明：Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢的真应力-真应变曲线为动态再结晶型，峰值应力随着温度的降低或者应变速率的升高而增大；工艺参数对微观组织演变有重要的影响，较高的变形温度、较低的应变速率和大应变都有

6、利于动态再结晶的进行。建立了Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢动态再结晶过程的数学模型，并利用有限元软件DEFORM-3D对试验钢进行了热压缩过程模拟。模拟结果表明：在热压缩过程中，坯料内部存在变形不均匀现象，其心部大变形区的等效应变、应变速率和变形温度最高，动态再结晶转变也进行得最充分；变形条件对动态再结晶体积百分数与平均晶粒尺寸具有显著的影响。建立了Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢动态再结晶的元胞自动机模型，模拟热压缩过程中的微观组织演变，分析了不同变形工艺对动态再结晶的影响。研究结果表明：试验钢在热

7、压缩过程中发生了动态再结晶转变，模拟结果与实验结果比较吻合，本文所构建的有限元模型和元胞自动机模型较为合理。关键词：Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢；动态再结晶；有限元；元胞自动机VAbstractNewtypeCu-P-Cr-Ni-Moweatheringsteelhasbeenwidelyusedformanufacturingthetraincarriagesforitsexcellentcoldformabilityandweatherability.Butwithhigherrequirement

8、sforCu-P-Cr-Ni-Moweatheringsteelpropertiesareproposedbecauseoftherapiddevelopmentofrailwaytransportationandtherailwaysextendingtosomeareasoftoughweatherconditions,suchastableland.Thefinalpropert