20cr合金管模鍛過程晶粒尺寸演變模擬

20cr合金管是機械結構間傳遞運動和載荷的重要部件，要求具備高轉速、大載荷、長壽命、高精度和穩定等性能，進而對材料提出強韌性的要求。細晶強化能同時提高材料屈服強度和韌性，受到國內外20cr合金管材料工作者的廣泛關注。

根據Hall-Petch公式以及晶粒尺寸的大小可以預測不同應變下屈服應力和流變應力的對應關系。研究表明，模鍛晶粒尺寸對熱處理晶粒尺寸的控制有重要意義，20cr合金管模鍛結束后晶粒細小、均勻，熱處理過程控制晶粒尺寸也變得容易。

學者通過Gleeble等溫熱壓縮試驗獲得材料物性參數，利用YLJ再結晶模型對有限元軟件DEFORM-3D進行二次開發，進而模擬出模鍛過程中20cr合金管的晶粒尺寸演變規律。

研究發現：齒輪軸承鋼坯晶粒尺寸在鍛造期呈脈沖變化，不同部位的20cr合金管晶粒在再結晶期增長幅值不一樣，底部邊緣和中下部晶粒尺寸易粗化，中心和中上部晶粒尺寸比較小；將鍛件心部和底部邊緣的晶粒形貌和晶粒尺寸與模擬結果進行對比，模擬與實際結果對應良好。提出的晶粒演變模擬方法能很好預測模鍛過程復雜的20cr合金管晶粒尺寸演變規律。