基于BP神经网络的2.25Cr-1Mo-0.25V钢热变形晶粒尺寸的预测.pdf

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1、No．5《大型铸锻件》September2015HEAVYCASnNGANDFORGING基于BP神经网络的2．25Cr-IMo一0．25V钢热变形晶粒尺寸的预测安红萍李占伦(太原科技大学材料科学与工程学院，山西030024)摘要：采用不同初始晶粒尺寸的锻态2．25Cr．1Mo-O．25V钢试样，在Gleeble-1500D热模拟试验机上进行热压缩实验，通过定量金相法测得各变形条件下的平均晶粒尺寸。以实验数据为基础，采用BP神经网络对实验数据进行训练，获得了2．25Cr-1Mo-O．25V钢的热变形平均晶粒尺寸模型。结果表明预测值与实验值吻合良好，验证了所建晶粒尺寸模型的准确性，实现对2．2

2、5Cr一1Mo-O．25V钢热锻后平均晶粒度的预测。关键词：2．25Cr．1Mo-．O．25V钢；晶粒尺寸；模型；热变形；BP神经网络中图分类号：TG142．1文献标志码：AGrainSizePredictionofThermalDeformationof2．25Cr一1Mo-0．25VSteelBasedonBPNeuralNetworkAnHongping，LiZhanlunAbstract：Byadoptingtheforged2．25Cr一1Mo-0．25Vsteelsampleswithdiferentinitialgrainsize，thehotcorn-pressiontest

3、hasbeenperformedontheGleeble一1500Dthermalsimulationtestingmachine．Throughthequantitativemetallographicmethod，theaveragegrainsizeundervaI~ousdeformationconditionshasbeenmeasured．BasedontheexperimentaldataandtheBPneuralnetworktrainingwiththesedata，themodelofaveragegrainsizeofthermaldeformationof2．25C

4、r-lMo-0．25Vsteelhasbeenobtained．Itturnedoutthatthepredictedvaluefitthetestedvaluewell，andtheaccuracyofbuihgrainsizemodelwasverified．Therefore，thepredictionofaveragegrainsizeafterhotforgingof2．25Cr-1Mo-O．25Vsteelhasbeenrealized．Keywords：2．25Cr一1Mo-O．25Vsteel；grainsize；model；thermalation；BPneuralnetw

5、ork金属的热变形是一个非常复杂的非线性过程，1实验通常伴随着动态软化行为的发生，变形过程中晶粒尺寸的变化、分布状态不但影响材料的热成形性能1．1实验材料及方法还决定着变形后金属的组织和性能。因此，对热变实验材料为大型加氢反应器用2．25Cr一1Mo一形微观组织的演变与预测一直是金属成形领域的0．25V钢，其化学成分如表1所示J。将铸态重要问题⋯。目前大多数微观组织演变模型是按2．25Cr一1Mo-O．25V钢进行多向锻造后得到总锻经验公式对大量的实验数据采用回归统计方法来比为9．79的的锻态材料，随后经去应力退火、固建立的，但是该方法可能得到不一致的经验公式，溶处理和奥氏体晶粒长大等处理后

6、，得到了不同很难精确描述金属热变形组织的演变行为]。本初始晶粒尺寸的三种实验用材料的金相图，如图文在对2．25Cr．1Mo-O．25V钢进行高温压缩试验的1所示。基础上，获得了不同变形参数下试样内的平均晶在Gleeble-1500D热模拟试验机上完成恒温粒尺寸数据。采用人工神经网络技术建立了2．25恒变形速率的热压缩实验，具体过程为，先将试样Cr．1Mo-O．25V钢热变形平均晶粒尺寸模型，并对以lO％／s的速度加热到1250℃，保温2min，以模型的预测性能进行了研究。该研究对实现热变使所有试样具有相同的组织状态，然后以5~C／s形组织的预测与控制具有积极意义。的速度降到实验温度并保温60

7、S，以消除温度梯度，减小试验误差。在温度950qC、1050oC、收稿日期：2015—03—23作者简介：安红萍(1973一)，博士，副教授，主要研究方向为塑性1150cI=、1200cC下，分别以0．005S～、0．01s～、成形理论及模拟技术。0．1S的应变速率完成10％、20％、30％、50％的李占伦(1989一)，硕士研究生。压缩变形，试样变形后立即水淬。随后将淬火后基金项目：山西省科技攻关项目(20