marc再结晶模拟开发论文-

中北大学2007届毕业论文

cc

z=erate*exp(306085/(8.314*(dt(1)+273))) epsc=5.6E-4*grndat(1)**0.3*z**0.17 c cc

if (eplas>=0.04) then

c 当等效塑性应变 eplas>=0.04时， c 才会有再结晶过程发生 if (eplas

c 当等效塑性应变小于临界应变时，既 eplas

a1=exp(-45000.0/(8.31*(dt(1)+273))) a2=exp(230000.0/(8.31*(dt(1)+273))) cc

c 静态再结晶晶粒尺寸(微米) dsrx c 发生50%再结晶所需要的时间 tsrx dsrx=343.0*eplas**(-0.5)*grndat(1)**0.4*a1 tsrx=2.3E-15*eplas**(-2.5)*grndat(1)**2.0*a2 cc

c 计算再结晶百分数xv,

c 并且判断xv是否合理(应该介于0~1之间) tt=tsrx ! t0.5 c xv=1-exp(-ln(2.0)*(tip/tt)**1.5) xv=1-exp(-0.693*(tip/tt)**1.5) c

if (xv<0) then xv=0

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end if if (xv>1) then xv=1 end if cc

c 当再结晶百分数xv>=0.95,

c 晶粒尺寸为再结晶完成后的再结晶晶粒大小， c 当再结晶百分数xv<0.95, c 晶粒尺寸为平均晶粒尺寸 if (xv>=0.95) then grnsiz=dsrx else

grnsiz=grndat(1)*(1-xv)+dsrx*xv end if else

c 当等效塑性应变大于或等于临界应变时，即eplas>=epsc, c 发生动态再结晶 tip=abs(time+deltime-10) cc

c 动态再结晶晶粒尺寸(微米) Dmrx c 发生50%再结晶所需要的时间 tmrx Dmrx=2.6E-4*z**(-0.23)

tmrx=0.4*z**(-0.8)*exp(240000.0/(8.31*(dt(1)+273))) cc

c 计算再结晶百分数xv，

c 并且判断xv是否合理(应该介于0~1) tt=tmrx ! t0.5 xv=1-exp(-0.693*(tip/tt)) c

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if (xv<0.0) then xv=0.0 end if if (xv>1) then xv=1 end if cc

c 当再结晶百分数>=0.95,

c 晶粒尺寸为再结晶完成后的再结晶晶粒大小； c 当再结晶百分数<0.95, c 晶粒尺寸为平均晶粒尺寸 if (xv>=0.95) then grnsiz=dmrx else

grnsiz=grndat(1)*(1-xv)+dmrx*xv end if c

end if c

else

c 当等效塑性应变eplas<0.04时， c 没有再结晶过程发生，

c 晶粒大小等于初晶晶粒尺寸大小 grnsiz=grndat(1) end if c

return c

end

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4.模拟结果及分析

4．1 不同变形程度下的再结晶

选择的挤压初始温度为1000℃，变形速度为30mm/s，初始晶粒度为200μm。图4.1为不同变形程度下的再结晶晶粒尺寸分布。模拟结果显示，不同程度下整个模型晶粒尺寸分布较为均匀。在变形程度不大的30步和50步，由于此时应力集中在动模刃口处，因此再结晶首先发生在这里。但是第50步时，变形程度较大，所以再结晶的范围比30步范围要大很多。到了第65步时，此时变形程度已经很大，再结晶不再只是发生在动模刃口处，而且在工件内部也有少许部分发生再结晶。在第84步时，由于变形程度很大，再结晶已经发生在整个工件内部，此时工件的组织、性能得到大幅提高和改善。经过热挤压后，工件内部的晶粒尺寸缩小明显，工件的机械性能得到提高。模拟的结论正好验证了，金属的变形程度越大，再结晶越容易产生，晶粒尺寸越小[27]。

a.挤压第30步

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