楔横轧不同变形阶段的微观组织演变分析.pdf

《楔横轧不同变形阶段的微观组织演变分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第19卷第1期塑性工程学报Vo1．19No．12012年2月JOURNALOFPLASTICITYENGINEERINGFeb．2012doi：10．3969／j．issn．1007—2012．2012．01．004楔横轧不同变形阶段的微观组织演变分析(北京科技大学机械工程学院，北京100083)张宁王宝雨摘要：运用三维刚塑性有限元DEFORM-3D软件对GH4169合金零件的楔横轧成形进行变形、传热、微观组织演变的耦合数值模拟，揭示轧件在楔横轧成形过程中各个变形阶段(楔入段、展宽段和精整段)微观

2、组织的演变规律，分析轧件平均晶粒尺寸在不同变形阶段变化的具体原因。结果表明，楔横轧成形GH4169合金轧件时，虽然温度低、应变率高，但楔横轧特有的大变形仍能使动态再结晶发生并完成，从而得到细小均匀的晶粒组织；轧件晶粒的细化程度随断面收缩率的增大而增大；轧件在高温下主要发生晶粒长大，因此减小精整段的长度以及缩短进入下道工序的时间，可以避免粗晶的产生，提高成形件的综合力学性能。关键词：楔横轧；数值模拟；微观组织；GH4169合金中图分类号：TG335．19文献标识码：A文章编号：1007—2012(2

3、012)01-0016-05AnalysisofmicrostructuralevolutionduringdifferentstagesofcrosswedgerollingZHANGNingWANGBao—yu(SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083China)Abstract：Throughtherigid-plasticfiniteelementsoftwareD

4、EFORM-3D，thethermcrmechanicalcoupledmicrostructuresimula—tionwascarriedout．Thenthelawofmicrostructureevolutionduringcrosswedgerolling(CWR)wasrevealedineverystage，includingknifingstage，spreadingstageandsizingstage．Thereasonforthechangeofaveragegrainsiz

5、ewasanalyzed．There—sultsshowthatwhentheproductmadeofGH4169alloyisformedbyCWRprocess，thelargedeformationmaybehelpfultOtheoccurrenceandaccomplishmentofdynamicrecrystal1izationandthefineandhomogeneousgrainmaybeobtainedevenunderlowertemperatureandhigherro

6、llspeed．Theeffectofgrainrefininggraduallyincreaseswiththeincreaseofareareduction．Thegraingrowthisinclinedtooccurunderhightemperature．Soitwouldbebettertoreducethedistanceofsizingstageandthetimeente—ringthenextprocesstOavoidgeneratingcoarsegrain，andimpr

7、ovethecomprehensivemechanicalpropertiesofthefinalproduct．Keywords：crosswedgerolling；numerica1simulation；microstructure；GH4169alloy组成部分l1]。然而，随着楔横轧技术在工业上的应引言用，对轴类零件的楔横轧成形已不满足于对产品形状的基本要求，而更加追求产品的最终成形质量和楔横轧轴类零件是一种新的工艺和技术，与传力学性能。在楔横轧热成形过程中，随着金属的变统的金属切削加工、

8、锻造零件成形工艺相比，具有形与温度的变化，材料的微观组织将会发生动态、生产效率高、成本低、材料利用率高、环境污染少亚动态、静态再结晶及晶粒长大等一系列的变化，等优点，是当今被公认的先进近净成形制造技术的而这些微观组织的变化将直接决定最终成形产品的综合力学性能。因此，深入研究楔横轧轧制过程中微观组织的演变过程，具有重要的现实意义。*国家自然科学基金资助项目(50975023)；国家科技重大专项资助(2o09ZXo4014—074)。随着现代计算机模拟技术的发展，采用数值模王宝雨E-m