38MnVS6非调质钢高温奥氏体流动应力模型研究

非调质钢热锻件因为不需要锻造后的热处理过程，节约了大量的能源而得到越来越多的关注和应用。借助有限单元法对非调质钢锻件热锻造过程进行数值模拟，可以为合理的确定工艺、优化模具设计和减少试模次数提供理论指导

非调质钢热锻件因为不需要锻造后的热处理过程，节约了大量的能源而得到越来越多的关注和应用。借助有限单元法对非调质钢锻件热锻造过程进行数值模拟，可以为合理的确定工艺、优化模具设计和减少试模次数提供理论指导和依据。但是，非调质钢奥氏体流动应力模型是否准确取决于预测结果是否准确。高温条件下影响奥氏体塑性流动的因素较多，如何建立既符合奥氏体变形微观机理同时符合宏观实验的流动应力模型吸引了大量的研究。目前，对于钢奥氏体流动应力模型的建立主要集中在C-Mn钢和低C微合金合金钢，而对于非调质钢奥氏体流动应力模型的研究较少。本文以38MnVS6非调质钢为研究对象，基于热模拟试验建立其奥氏体流动应力模型，以期用于该材料热锻造过程数值模拟。实验选用的38MnVS6非调质钢的化学成分(质量分数，%)为：0.38C，1.4Mn，0.65Si，0.10V，0.16Cr，0.04Ni，0.02Ti，0.012N，0.04S。热压缩试样取自热轧空冷棒材，试样直径10mm，长度15mm。在GLEEble-1500热模拟试验机上进行等温压缩。变形速率分别为0.01、0.1、1和5s-1，变形温度分别为950、1000、1100和1200℃。试样以10℃/s的速度加热至1250℃保温5min，然后以10℃/s冷却至变形温度，保温30s以消除温度梯度后开始压缩，压缩至不同的应变量(最大应变量为0.8)。为防止试样表面氧化，采用氩气保护，使用石墨片润滑以减小压头和试样之间的摩擦。变形完后，立即淬火以保留高温奥氏体晶粒形貌。根据38MnVS6非调质钢高温奥氏体流动应力曲线特征，分别对动态回复阶段和动态再结晶阶段建立流动应力模型，综合建立完整的38MnVS6高温奥氏体流动应力模型，根据实验数据确定了流动应力模型中各特征参数与Z参数的关系模型，并依据金相试验确定动态再结晶动力学模型中的材料常数。由此流动应力模型计算不同变形条件下的流动应力曲线结果与实验结果吻合得较好，可以用于该非调质钢以及成分相近非调质钢锻件的热锻造数值模拟。（榕霖）