基于DEFORM二次開發(fā)的38MnVS6非調質鋼鍛造過程微觀組織演化模擬.pdf

1、隨著汽車工業(yè)與非調質鋼的發(fā)展，非調質鋼在汽車零部件生產中所占比例日益增加。在使用新型材料的同時，為獲得優(yōu)良綜合力學性能的零件，必須嚴格控制零件鍛造生產過程。鍛造作為汽車零件生產中重要的一道工序，對零件最終綜合力學性能有著直接的影響。熱鍛過程中，鍛造溫度、變形速度、模具參數等都會對鍛件的微觀組織產生影響，從而影響鍛件質量。本文研究對象為38MnVS6非調質鋼，建立了其微觀組織演化模型，在此基礎上以商用有限元軟件DEFORM為平臺編寫用戶自

2、定義微觀組織演變程序，對38MnVS6非調質鋼包括鍛前加熱、鍛后冷卻在內的鍛造過程微觀組織演化進行模擬。
　　本文首先對非調質鋼特別是38MnVS6非調質鋼研究現狀、進展與應用進行了介紹。在Gleeble熱壓縮模擬試驗的基礎上建立了包括動態(tài)再結晶、亞動態(tài)再結晶、靜態(tài)再結晶、晶粒長大在內的微觀組織演變模型。在此基礎上，選用商用有限元軟件DEFORM作為分析平臺，在其提供的二次開發(fā)模塊針對包括加熱、預鍛、間隙（預鍛間隙、終鍛間隙）、終

3、鍛、鍛后冷卻在內的鍛造過程進行微觀組織演變程序編寫。為驗證編寫的微觀組織演變程序，本文對晶粒長大試驗、單道次熱壓縮試驗、雙道次熱壓縮試驗（分別針對靜態(tài)再結晶與亞動態(tài)再結晶）進行模擬，并將模擬結果與試驗結果進行對比，證明了開發(fā)的微觀組織演變程序的可行性。
　　在開發(fā)的微觀組織演變程序的基礎上，使用有限元軟件DEFORM首先對形狀簡單的顎式破碎機偏心軸鍛造過程進行模擬。分析了其不同鍛造階段的溫度場、應變場的分布情況，并對加熱過程、預鍛

4、過程、預鍛間隙、終鍛過程、終鍛間隙、冷卻過程等發(fā)生的微觀組織演變進行分析。之后對復雜形狀鍛件汽車發(fā)動機曲軸鍛造過程進行模擬，在保證鍛件成形與表面質量的前提下，分析其不同鍛造階段的溫度場、應變場的分布情況，并針對不同階段分析了其可能發(fā)生的微觀組織演變。如加熱階段的晶粒長大，預鍛階段的動態(tài)再結晶，間隙內的晶粒長大、亞動態(tài)再結晶、靜態(tài)再結晶，終鍛階段的動態(tài)再結晶，冷卻階段的晶粒長大、靜態(tài)再結晶、亞動態(tài)再結晶，及各階段的晶粒尺寸分布情況。為更好