Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢的热变形行为及模锻工艺的有限元模拟

唐海燕^1,2，杨卯生³，孟文佳^2,3，李京社²

1. 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室2. 北京科技大学冶金与生态工程学院3. 钢铁研究总院特殊钢研究所

摘 要：在Gleeble-3800热模拟试验机上进行大变形等温压缩试验,研究Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢的高温热变形行为和显微组织,分析材料流变应力与变形温度和应变速率的关系,建立热变形过程的本构方程和热加工图.该材料的流变应力随着温度的升高而下降,随应变速率的增加而增加;用双曲正弦函数式可描述其在热变形过程中的流变应力,热变形活化能为487.21k J·mol-1;热加工图显示的适宜加工区间为温度1000¹100℃,应变速率0.1¹ s-1.在热模拟试验基础上进行该钢种锻造工艺的有限元模拟,并结合热加工图分析初锻温度和加工道次对于锻件温度和应变速率的影响,得出适宜的模锻工艺参数为初锻温度1000¹100℃,锻造道次15次.

关键词：齿轮钢;本构方程;热加工图;模锻;有限元法;