一种F+P型非调质钢的3D-SPD超细晶棒材成形方法技术

本发明专利技术一种F+P型非调质钢的3D‑SPD超细晶棒材成形方法涉及超细晶制备技术领域，具体涉及一种F+P型非调质钢的3D‑SPD超细晶棒材成形方法，包括以下步骤：变形工具设计及变形参数的确定：首先初步设定变形工具形状及变形参数，并利用初步设定的变形工具形状及变形参数建立F+P型非调质钢棒材的3D‑SPD的有限元模型，通过计算，并提取经有限元计算后的F+P型非调质钢棒材心部的损伤值作为敏感性的判据；本发明专利技术晶粒细化效果远远优于目前钢厂通过纵轧生产的棒材。借助有限元模拟技术，以变形区内任意质点的损伤值＜0.5为收敛条件来设计变形工具及参数，实现了对棒材心部裂纹的控制，对该种钢的生产具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种F+P型非调质钢的3D-SPD超细晶棒材成形方法
本专利技术涉及超细晶制备
，具体涉及一种F+P型非调质钢的3D-SPD超细晶棒材成形方法。
技术介绍
近年来，超细晶/纳米晶材料由于其优异的性能受到了世界各国材料领域专家的关注。人们通过持续细化晶粒来不断提高多晶材料的强韧化水平，其中，尤其以剧烈塑性变形（SeverePlasticDeformation，简称SPD）技术的研究成果令人瞩目。目前，主流的SPD工艺包括高压扭转（HPT）、等通道挤压（ECAP）、累积叠轧（ARB）、多向锻造（MF）和扭转挤压（TE）五种方法。不过这些SPD方法也存在明显的局限性，主要表现在：（1）剧烈变形区的渗透性差，仅发生在工件-模具或工件-工件表层附近，没有渗透到工件芯部，即变形区穿深小或穿深能力差，远远不能满足工业级大尺寸通体超细晶材料制备的要求。（2）现有SPD技术在变形过程中，足够大的静水压力对于抑制裂纹等变形缺陷，约束材料自由变形以强化变形累积效果都具有重要作用，从而使现有各类SPD方法的成形载荷（平均单位压力达GPa级）远远高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种F+P型非调质钢的3D-SPD超细晶棒材成形方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）变形工具设计及变形参数的确定：首先初步设定变形工具形状及变形参数，并利用初步设定的变形工具形状及变形参数建立F+P型非调质钢棒材的3D-SPD的有限元模型，通过计算，并提取经有限元计算后的F+P型非调质钢棒材心部的损伤值作为敏感性的判据，从而确定出变形区内变形工具的最优形状及最优变形参数，所述变形参数包括变形区内导板的参数及轧机辊面锥角α、送进角β、辗轧角γ、孔型椭圆度系数、辊距参数；/n最优形状及最优变形参数判定方法如下：当所得到的损伤值大于等于0.5时，修改并调整变形工具形状及变形参数，直至得到的...

【技术特征摘要】
1.一种F+P型非调质钢的3D-SPD超细晶棒材成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）变形工具设计及变形参数的确定：首先初步设定变形工具形状及变形参数，并利用初步设定的变形工具形状及变形参数建立F+P型非调质钢棒材的3D-SPD的有限元模型，通过计算，并提取经有限元计算后的F+P型非调质钢棒材心部的损伤值作为敏感性的判据，从而确定出变形区内变形工具的最优形状及最优变形参数，所述变形参数包括变形区内导板的参数及轧机辊面锥角α、送进角β、辗轧角γ、孔型椭圆度系数、辊距参数；
最优形状及最优变形参数判定方法如下：当所得到的损伤值大于等于0.5时，修改并调整变形工具形状及变形参数，直至得到的损伤值小于0.5时，该次输入的变形工具形状及变形参数即为最优形状及最优变形参数；
（2）变形工具工装加工制备及安装：根据已经确定的变形区内变形工具的最优形状及最优变形参数，设计轧辊及导板变形工具，设计辗轧角调整垫块，设计送进角调整工装，然后完成轧辊、导板、辗轧角调整垫块、送进角调整工装加工、制备、安装及调试；
（3）变形参数调整：安装调试完成以后，根据最优变形参数调整轧机辊面锥角α、送进角β、辗轧角γ、孔型椭圆度系数、辊距参数；
（...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，庞玉华，陶镳，
申请(专利权)人：西北工业大学，南京钢铁股份有限公司，西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61