GH4169合金熱變形動態(tài)再結晶模擬.pdf

1、GH4169合金因其優(yōu)異的綜合性能，被廣泛應用在宇宙航天、石油工業(yè)及核能等領域，該合金的另一個特點是其組織對熱成形工藝特別敏感;故掌握熱加工過程中GH4169合金工藝參數(shù)與組織演變間的關系，并建立合金熱成形過程組織演變的模型，對優(yōu)化合金的性能及針對不同要求制定合理的工藝規(guī)程具有非常重要的應用價值。
　　隨著材料科學及計算機模擬技術的發(fā)展，目前涌現(xiàn)出大量描述材料組織演變的數(shù)學模型，其中流行的有經(jīng)驗模型及元胞自動機模型。經(jīng)驗模型能在一

2、定范圍內(nèi)保證模擬的精度，并能嵌入有限元軟件進行運算;元胞自動機模型在模擬復雜系統(tǒng)演變方面有著獨特的優(yōu)越性，故近來受到了越來越多學者的重視;但對于GH4169合金組織演變模擬領域，目前經(jīng)驗模型的應用較少，特別是元胞自動機模型的研究更是鮮有報道。
　　由于動態(tài)再結晶是GH4169合金熱變形過程中發(fā)生的主要演變過程，針對合金的熱變形特性，本文分別使用兩種不同模型對其進行了數(shù)值仿真。主要內(nèi)容如下：
　　(1)通過對GH4169合金試

3、樣進行不同工藝條件下的熱壓縮模擬實驗，得到了該合金的真應力-真應變曲線;并據(jù)此建立了GH4169合金的動態(tài)再結晶組織演變經(jīng)驗模型，分析了不同成形工藝參數(shù)對合金熱變形行為的影響。
　　(2)對有限元軟件DEFORM-3D進行二次開發(fā)，將求得的GH4169合金動態(tài)再結晶模型嵌入到軟件的子程序中，并將材料流動應力模型寫入其中;通過對比分析模擬結果與實驗結果，驗證了GH4169合金動態(tài)再結晶模型的正確性及通過計算機進行組織模擬的可靠性。<

4、br>　　(3)以唯象的動態(tài)再結晶理論為基礎，通過Matlab平臺開發(fā)了一套關于GH4169合金動態(tài)再結晶的元胞自動機程序;并結合DEFORM-3D模擬得到的等效應變率數(shù)據(jù)，將熱變形過程中不恒定應變速率與元胞自動機程序進行耦合計算，其結果更接近實際情況，提高了模擬的精度。
　　本文通過對DEFORM-3D軟件的開發(fā)及元胞自動機程序的編寫，成功地運用計算機仿真技術對GH4169合金的動態(tài)再結晶過程進行了模擬，其結果與經(jīng)典理論分析及熱