[發明專利]超高強鋼高溫成形晶粒尺寸演化模型建立方法

在審

• 申請號: 202210574104.8
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114864007A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 陳榮創;呂鎵均;張世陽;張春;李建軍;王敏;劉賢龍
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業學院
• 主分類號: G16C10/00
• 分類號: G16C10/00;G16C60/00
• 代理公司: 十堰博迪專利事務所 42110
• 代理人: 高濤

1.超高強鋼高溫成形晶粒尺寸演化模型建立方法，其特征在于，該方法包括：

在加熱時首先發生晶粒長大，平均晶粒尺寸d演變公式為：

其中，T為保溫溫度，單位是K；是保溫時間，單位是s；

保溫結束后開始壓縮變形，如果壓縮應變的絕對值大于臨界應變，那么發生動態再結晶，動態再結晶晶粒尺寸（μm）為：

（2）

其中，（μm）是本道次變形開始時刻的平均晶粒尺寸，（s^-1）是應變速率，（8.314 J/(mol K)）是普適氣體常數，（K）是變形溫度，、、、為模型待定參數；

動態再結晶過程中的平均晶粒尺寸d（μm）為：

（3）

其中，是動態再結晶體積分數，計算公式為：

（4）

其中，是壓縮真應變的絕對值，是動態再結晶臨界應變，是峰值應變；和都是由壓縮流變應力曲線確定，公式為：

（5）

（6）

在變形道次間的保溫過程中，如果前一道次停止時的應變小于臨界應變，道次間發生動態回復，晶粒尺寸不發生改變；否則，道次間發生靜態再結晶和亞動態再結晶；靜態再結晶晶粒尺寸（μm）考慮了初始晶粒尺寸（μm）和累積應變的影響，計算公式為：

（7）

其中，、、、、均為模型待定常數，更新為公式（3）中的；

與靜態再結晶的公式類似，亞動態再結晶晶粒尺寸（μm）也考慮了初始晶粒尺寸（μm）和累積應變的影響，計算公式為：

（8）

其中，、、、、均為模型待定常數；

再用下式計算變形道次間保溫時的平均晶粒尺寸：

（9）

其中，是綜合的再結晶體積分數，計算公式為：

（10）

其中，和分別是靜態再結晶體積分數和亞動態再結晶體積分數，計算公式為：

（11）

（12）

其中，（s）是道次間保溫時間；和表示完成50%再結晶所需要的時間，計算公式為：

（13）

（14）

計算后續道次的動態再結晶時，需要考慮應變的累積效應，并考慮道次間保溫對累積應變降低的影響；首先根據公式（10）計算得到再結晶體積分數，上一個（i-1）道次變形并保溫結束時累積應變從變為，所以第i個道次的總變形量應修正為：

（15）

其中，為第i個道次的應變；后續道次的再結晶晶粒尺寸、再結晶體積分數同公式（4），其中的由代替；

通過上述一整套的包含14個待定參數（、、、、、、、、、、、、、）的模型來模擬晶粒尺寸的演變過程。