P91材料高溫流動(dòng)性與晶粒組織演化模型的研究.pdf

1、為了尋求能很好在高溫惡劣環(huán)境下工作的耐熱鋼,研究學(xué)者們研制出不同化學(xué)成分的耐熱鋼,其中性能較好的當(dāng)屬P91/T91耐熱合金鋼,它是高溫部件首選材料。P91耐熱合金鋼主要用于鍋爐厚壁長(zhǎng)管件以及蒸汽管道、汽輪轉(zhuǎn)子等耐高溫場(chǎng)所。國(guó)外已成功大批量生產(chǎn)P9l大口徑厚壁管,而我國(guó)在這一方面研究甚少,生產(chǎn)此類鋼管的能力不足。因而有必要對(duì)P91材料的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及微觀組織演化規(guī)律進(jìn)行研究,掌握其高溫下的變形規(guī)律,為實(shí)際垂直擠壓生產(chǎn)大口徑厚壁長(zhǎng)管件提供理論

2、依據(jù)。
　　 本文對(duì)P91耐熱鋼利用熱模擬試驗(yàn)機(jī)GLEEBLE-3500進(jìn)行單項(xiàng)熱壓縮實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到了P91的高溫流動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線,并進(jìn)行了金相實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及金相實(shí)驗(yàn)結(jié)果,將該流動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線作為數(shù)值模擬中材料的基礎(chǔ)參數(shù)。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)出,在高溫低應(yīng)變速率下,P91耐熱鋼越容易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。將熱模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),線性回歸分析得到了P91材料的高溫動(dòng)態(tài)再結(jié)晶數(shù)學(xué)模型。
　　 對(duì)P91材

3、料進(jìn)行晶粒長(zhǎng)大實(shí)驗(yàn),通過金相實(shí)驗(yàn)以及晶粒尺寸的評(píng)定,得到了不同溫度不同保溫下的晶粒長(zhǎng)大數(shù)據(jù)。對(duì)晶粒長(zhǎng)大實(shí)驗(yàn)得到的晶粒尺寸統(tǒng)計(jì)回歸,得到了P91材料的高溫晶粒長(zhǎng)大數(shù)學(xué)模型公式。
　　 在有限元分析軟件Deform中建立P91合金鋼材料模型,導(dǎo)入其動(dòng)態(tài)再結(jié)晶以及晶粒長(zhǎng)大數(shù)學(xué)公式,模擬單項(xiàng)熱壓縮實(shí)驗(yàn)以及熱擠壓厚壁管的縮比實(shí)驗(yàn)。檢驗(yàn)再結(jié)晶以及晶粒長(zhǎng)大數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性,同時(shí)得到了在不同擠壓比下,平均晶粒尺寸的長(zhǎng)大規(guī)律,即大的擠壓比能夠使組