环件热轧全过程微观组织演化数值模拟和试验研究.pdfVIP

学兔兔 第50卷第16期 机 械 工 程 学 报 V_01．50 NO．16 20 1 4 年 8月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Aug． 2 0 1 4 DoI：lO．3901／JME．2014．16．097 环件热轧全过程微观组织演化数值模拟和试验研究水 邹 甜 ，2华 林2， 韩星会2， (1．武汉理工大学材料科学与工程学院 武汉 430070； 2．武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 武汉 430070； 3．武汉理工大学汽车工程学院 武汉 430070) 摘要：环件在热轧过程中的微观组织演变是影响其力学性能的重要因素。采用模拟和试验的方法，研究环件从棒料下料到轧 制全过程中微观组织演变规律。基于有限元分析软件Simufact建立环件从棒料下料到轧制全过程的三维有限元模型，研究棒 料初始温度、棒料高径比以及镦粗速度对成形环件晶粒和动态再结晶的影响规律，并通过金相显微试验观察晶粒和珠光体形 貌。研究表明，在整个过程中，环件的晶粒大小和珠光体片层间距逐渐减小；当棒料温度增加，成形环件的平均动态再结晶 体积分数和晶粒尺寸增加，动态再结晶体积分数和晶粒尺寸分布越均匀：当棒料高径比、镦粗速度增加，成形环件的平均动 态再结晶体积分数增加，平均晶粒尺寸减小，动态再结晶体积分数和晶粒尺寸分布越均匀。研究结果对于建立环件精密热轧 工程理论和提高热轧环件组织性能具有重要的理论价值和实际意义。 关键词：环件热轧；数值模拟；微观组织；力学性能 中图分类号：TG335 Simulation and Experiment Study on the Microstructure Evolution During the W hole Hot Ring Rolling Process ZOU TianI，2 HUALin厶 HAN Xinghui厶 (1．School ofMaterials Science and Engineering，Wuhan University ofTechnology,Wuhan 430070； 2．Hubei Key Laboratory ofAdvanced Technology ofAutomotive Parts， Wuhan University ofTechnology,Wuhan 430070； 3．School ofAutomotive Engineering，Wuhan University of Technology,Wuhan 430070) Abstract：Microstructure evolution in hot ring rolling iS all important factor affecting its mechanical behaviors．The microstructure evolution during hot ring rolling is studied using the simulation and experimental methods．A 3D coupled thermo—mechanical finite element(FE)model of the whole hot ring rolling process is built using the Simufact software．The effects of the initial temperature， height-diameter ratio and upsetting speed of the init