高强钢筋热压缩过程的本构分析及有限元模拟

• 作者: 闫洞旭 方实年 蒲春雷 丁汉林 朱国辉
• 来源期刊: 中国冶金
• 关键词: 微合金化 20MnSi钢 热变形 本构分析 有限元模拟
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 专题研究|Monographic Study
• 页码范围: 50-58
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20200447

摘要

为了研究Nb/V微合金化钢筋的热变形行为,采用Gleeble-3500热模拟机对Nb和Nb/V微合金化的20MnSi钢进行单轴热压缩试验.通过对其不同形变条件(变形温度和应变速率)下的真应力-应变曲线进行分析,建立可以表征20MnSiNb和20MnSiNbV钢应力、应变、应变速率和温度四者关系的本构方程,并将该本构方程应用于有限元分析软件DEFORM 3D的材料模块中,对试验钢的热压缩过程进行数值模拟.结果表明,2种试验钢的热压缩过程均呈现了明显的动态再结晶特征,Nb或Nb/V微合金化均导致20MnSi钢的热变形激活能增加;有限元模拟表明压缩试样存在应变场和温度场分布不均匀现象,其中试样芯部相对于其他区域始终处于高应变、高应变速率和高形变温度的状态.在实际生产和研究中,对试样不同区域组织和性能的预测可参考模拟结果,分别进行探究.