φ70～80轴承钢棒材轧制过程的孔型设计及三维模拟.pdfVIP

60 材料工程 ／2011年 2期 70～80轴承钢棒材轧制过程的 孔型设计及三维模拟 PassDesignand3D SimulationfortheRolling Processof 70—80BearingSteelRod 岳重祥，张立文 ，阮金华 (大连理工大学 材料科学与工程学院， 辽宁先进连接技术重点实验室，辽宁 大连 116085) YUEChongxiang，ZHANG Li—wen，RUAN Jin—hua (KeyLaboratoryofLiaoningAdvancedWeldingandJoiningTechnology， SchoolofMaterialsScienceandEngineering，DalianUniversity ofTechnology，Dalian116085，Liaoning，China) 摘要 ：开发 了采用 300mm方坯生产 7O～80mm规格 GCrl5轴承钢棒材 的孔型系统 。利用有限元软件 MSC．Marc，建 立 了该生产过程的三维有限元模型。借助 MsC．Marc软件的二次开发功能，将 GCrl5钢 的微观组织演变模型与轧制过 程的热力耦合有限元模型相结合 ，预测 了该生产过程 中的轧制力、轧件变形情况及轧件内部温度 、应变、应变率与奥氏体 晶粒尺寸的演变情况 ，实现 了棒材实际轧制前的计算机虚拟轧制 。 关键词 ：棒材 ；孔型设计 ；虚拟轧制 ；组织演变 中图分类号：TG332；TG335．6 文献标识码 ：A 文章编号 ：1O01—4381(2011)02—0060—05 Abstract：Apasssystem toproduce+70—80bearingsteelrodbyusing300mm billetwasdeveloped． W iththeaidofsoftwareMSC．Marcand itsusersubroutine，3D FE modelsfortherollingprocess coupledwith themicrostructureevolutionmodelofGCrl5steelwereestablished to simulatethede— formationofrolledpieceand therollingforceateverypass．Meanwhile，theevolutionsoftempera— ture，strain，strainrateandaustenitegrain sizeintherolledpiecewereobtained．Thework realized thevirtualcomputerrollingbeforepracticalrollingofrod． Keywords：rod；passdesign；virtualrolling；microstructureevolution 棒材断面形状简单 ，用量巨大，长度长 ，要求尺寸 及微观组织的演变，对于制定合理 的生产工艺、提高产 精度和表面质量高，适合进行大规模专业化生产。根 品质量具有重要的意义。近十几年来 ，有限元法在热 据轴承钢棒材轧制过程对延伸系数的要求 ，0~65mm 以 轧过程的数值模拟研究 中取得 了突破 ，已能 比较精确 下尺寸轴承钢棒材一般采用小断面连铸坯生产 ，而 地给出各种变形参数的分布。如康永林l1 等采用三 ~70mm 以上规格轴承钢需要采用大断面连铸坯生产。 维弹塑性热力耦合有 限元法对箱形孔型中轧方件 、椭 目前 ，采用小断面连铸坯轧