GB∕T 37586-2019 大型鍛鋼件熱處理工藝模擬技術(shù)規(guī)范

大型鍛鋼件熱處理工藝模擬技術(shù)規(guī)范Technicalregulationforsimulationon中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會GB/T37586—2019前言 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4大型鍛鋼件熱處理工藝模擬的基本流程 5熱處理工藝數(shù)值模擬技術(shù)規(guī)范 6熱處理工藝物理模擬技術(shù)規(guī)范 7安全和衛(wèi)生 8熱處理工藝模擬報告 附錄A(資料性附錄)大型鍛件熱處理工藝模擬參考實例 I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由全國熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC75)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：上海交通大學(xué)、北京機電研究所有限公司、湖北三環(huán)鍛造有限公司、上海電氣上重鑄鍛有限公司、上海市機械制造工藝研究所有限公司、常州新區(qū)河海熱處理工程有限公司、西安福萊特?zé)崽幚碛邢薰?、上海材料研究所?大型鍛鋼件熱處理工藝模擬技術(shù)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了大型鍛鋼件熱處理工藝模擬的基本流程、熱處理工藝的數(shù)值模擬技術(shù)規(guī)范、熱處理工藝物理模擬技術(shù)規(guī)范、安全和衛(wèi)生要求以及熱處理工藝模擬報告。本標(biāo)準(zhǔn)適用于能源、冶金、運輸?shù)刃袠I(yè)重型裝備用大型鍛鋼件的淬火、回火、退火和正火工藝模擬，不適用于化學(xué)熱處理和表面熱處理工藝。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗取樣位置及試樣制備GB/T6394金屬平均晶粒度測定方法GB/T6803鐵素體鋼的無塑性轉(zhuǎn)變溫度落錘試驗方法GB/T7232金屬熱處理工藝術(shù)語GB/T9452熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法GB/T13298金屬顯微組織檢驗方法GB/T13324熱處理設(shè)備術(shù)語GB15735金屬熱處理生產(chǎn)過程安全、衛(wèi)生要求GB/T15749定量金相測定方法GB/T30825熱處理溫度測量GB/T31054機械產(chǎn)品計算機輔助工程有限元數(shù)值計算術(shù)語GB/T32541熱處理質(zhì)量控制體系3術(shù)語和定義GB/T7232、GB/T13324和GB/T31054界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。計算機模擬結(jié)合有限單元法、有限體積法、有限差分法等概念和方法，利用計算機通過數(shù)值計算和圖像顯示的方法，達到對工程問題和物理問題乃至自然界各類問題研究的目的。注：本標(biāo)準(zhǔn)中指對大型鍛鋼件在給定熱處理工藝過程中溫度、組織和應(yīng)力等物理量的分析，獲得它們在大型鍛鋼件中分布和演變的詳細信息，為大型鍛鋼件熱處理工藝物理模擬提供溫度曲線，也可直接作為制定熱處理工藝的依據(jù)。2物理模擬physicalsimulation通過實驗室的物理實驗來模擬真實物理過程的方法。通常將實際對象的縮小模型置于實驗體(如模擬真實過程的主要特征。注1:由于所有相似條件不可能完全滿足，針對具體要求恰當(dāng)選取相似參數(shù)是實現(xiàn)物理模擬的關(guān)鍵。注2:將模擬試樣放置于熱處理工藝模擬實驗爐中，依據(jù)數(shù)值模擬輸出的熱處理工藝溫度曲線進行熱處理，并對大型鍛鋼件取樣位置熱處理后的力學(xué)性能與組織進行測試。4大型鍛鋼件熱處理工藝模擬的基本流程大型鍛鋼件熱處理工藝模擬基本流程如圖1所示，主要包括熱處理工藝數(shù)值模擬、熱處理工藝物理模擬兩個部分。附錄A為大型鍛件熱處理工藝模擬參考實例。開始開始設(shè)定大型鍛鋼件熱處理工藝鍛鋼件性能要求①溫度分布②組織分布③應(yīng)力分在滿足大型鍛鋼件組織與應(yīng)力要求確定大型鍛鋼件熱處理工藝①力學(xué)性能②顯微組織熱處理工藝數(shù)值模擬熱處理工藝物理模擬結(jié)束否圖1大型鍛鋼件熱處理工藝模擬流程圖5熱處理工藝數(shù)值模擬技術(shù)規(guī)范5.1.1大型鍛鋼件熱處理工藝數(shù)值模擬的主要內(nèi)容一般包括溫度場、組織場、應(yīng)力場的數(shù)值模擬，通常采用的數(shù)值分析方法主要有三大類，即有限單元法、有限體積法和有限差分法。5.1.2大型鍛鋼件熱處理工藝數(shù)值模擬的基本流程主要包括前處理、求解計算和后處理三部分，各部分具體內(nèi)容與規(guī)范要求如表1所示。3表1大型鍛鋼件熱處理數(shù)值模擬基本流程與規(guī)范要求基本流程處理事項規(guī)范要求前處理構(gòu)建單元網(wǎng)格”1.網(wǎng)格劃分原則：a)溫度變化劇烈、應(yīng)力集中部分，單元應(yīng)要細小；b)需進行應(yīng)力/應(yīng)變分析的應(yīng)優(yōu)先采用二次單元；c)避免采用混合單元，優(yōu)先采用六面體單元。2.網(wǎng)格質(zhì)量評價：a)單元畸變率(最長邊與最短邊長比例)不大于3;b)單元漸變率(相鄰單元相對體積差)不大于20%。3.對于幾何形狀、邊界條件和載荷條件都滿足同一對稱性條件的大型鍛鋼件，可采用二維網(wǎng)格或選擇部分實體進行網(wǎng)格劃分和計算材料屬性設(shè)定根據(jù)所需模擬的物理量，對所有大型鍛鋼件單元賦予相應(yīng)的材料性能，包括：熱物理性能、力學(xué)性能和相變相關(guān)參數(shù)等初始條件設(shè)定所有大型鍛鋼件單元賦予模擬起始狀態(tài)，包括初始溫度場、初始組織場等邊界條件設(shè)定1.根據(jù)熱處理工藝設(shè)定溫度場邊界條件，通常采用第三類邊界條件，即設(shè)定換熱系數(shù)及環(huán)境溫度；2.根據(jù)大型鍛鋼件裝爐方式設(shè)定應(yīng)力場邊界條件，包括：載荷邊界條件，位移邊界條件，接觸邊界條件等載荷條件設(shè)定1.加熱冷卻階段：a)優(yōu)先采用自適應(yīng)溫度步長；b)無相變量計算時，溫度步長不大于5℃;c)有相變量計算時，溫度步長不大于3℃。2.保溫階段：a)優(yōu)先采用固定時間步長；b)時間步長的選定，保證一個步長內(nèi)的相變量不大于5%收斂判據(jù)設(shè)定1.溫度收斂判據(jù)：a)自適應(yīng)步長條件下，相對溫度迭代誤差不大于5%;b)固定步長條件下，絕對溫度迭代誤差不大于0.5℃。2.應(yīng)力分析收斂判據(jù)：相對位移迭代誤差不大于5%網(wǎng)格無關(guān)性分析采用對比試算結(jié)果的方法檢驗單元尺寸對溫度場分析精度的影響：a)如果溫度場整體誤差不大于0.2%,即任意點溫度曲線上的最大相對誤差不大于0.2%,則通過網(wǎng)格無關(guān)性檢查，單元尺寸符合要求。b)如果溫度場整體誤差大于0.2%,則應(yīng)按50%比例細化單元，重復(fù)進行試算和對比4表1(續(xù))基本流程處理事項規(guī)范要求求解計算數(shù)據(jù)保存頻率設(shè)定1.盡可能保留所有增量步下的數(shù)據(jù)；2.受存儲條件限制的條件下可適當(dāng)降低存儲頻率，其選擇應(yīng)滿足：a)溫度變化不大于20℃;b)相對應(yīng)變變化不大于50%;c)相變量變化不大于5%數(shù)據(jù)精度要求a)雙精度浮點數(shù)：8字節(jié)；b)整型數(shù)：4字節(jié)計算線程分配a)不進行應(yīng)力分析條件下，每10萬個～15萬個單元分配一個線程；b)進行應(yīng)力耦合分析條件下，每5萬個單元分配一個線程后處理溫度場分析提取性能測試取樣位置溫度曲線，作為熱處理工藝物理模擬的工藝曲線組織分析提取性能測試取樣位置的組織分布，用于與物理模擬的金相檢測結(jié)果對比應(yīng)力場分析提取應(yīng)力、應(yīng)變和殘余應(yīng)力分布的信息，用于畸變、開裂評估“以有限單元法為例。5.2前處理前處理的任務(wù)是為數(shù)值模擬提供一個初始的計算環(huán)境及對象，主要包括以下三方面內(nèi)容：a)三維實體造型三維實體造型是將大型鍛鋼件的幾何形狀及尺寸以數(shù)字化方式輸入，成為模擬軟件可以識別的格式。模擬軟件應(yīng)與三維實體造型軟件有相應(yīng)的造型文件接口。b)網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分是將實體造型分成一定形狀、尺寸的單元。單元劃分越小，模擬的精度越高。c)參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置包括設(shè)定材料性能參數(shù)、材料相變動力學(xué)參數(shù)、熱處理工藝參數(shù)等，其涉及的所有輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成了熱處理工藝數(shù)值模擬基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。5.2.2溫度場數(shù)值模擬大型鍛鋼件熱處理溫度場數(shù)值模擬通過數(shù)值方法求解傳熱偏微分控制方程，獲得熱處理過程中大型鍛鋼件內(nèi)部溫度分布隨時間變化的詳細信息。溫度場數(shù)值模擬是大型鍛鋼件熱處理工藝數(shù)值模擬中最基本的內(nèi)容，是組織場和應(yīng)力場分析的基礎(chǔ)。溫度場數(shù)值模擬包括以下三部分內(nèi)容：a)數(shù)學(xué)模型：大型鍛鋼件熱處理溫度場數(shù)值模擬通常采用含有內(nèi)熱源的瞬態(tài)傳熱模型。b)邊界條件：——界面換熱邊界條件，是指大型鍛鋼件與加熱或冷卻介質(zhì)界面上發(fā)生的熱量交換的定量表達，通常采用第三類邊界條件，即，設(shè)定換熱系數(shù)及環(huán)境溫度。 內(nèi)熱源邊界條件，是指大型鍛鋼件熱處理過程中因相變潛熱的釋放或吸收，可采用等效比熱法或內(nèi)部熱源法來處理。5大型鍛鋼件熱處理溫度場數(shù)值模擬的輸入?yún)?shù)包括：密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、相變潛熱和換熱系數(shù)等。為提高數(shù)值模擬精度，應(yīng)考慮組織類型和溫度變化對密度、比熱和導(dǎo)熱系數(shù)的影響，以及相變類型和相變溫度變化對相變潛熱的影響。5.2.3組織場數(shù)值模擬大型鍛鋼件組織場數(shù)值模擬以相變動力學(xué)模型為依據(jù)，通過數(shù)值方法計算熱處理過程中的相變，獲得大型鍛鋼件熱處理全過程中組織場演變的詳細信息，包括組織的種類、質(zhì)量或體積分數(shù)及分布等。組織場數(shù)值模擬包括以下兩部分內(nèi)容：a)數(shù)學(xué)模型大型鍛鋼件熱處理組織場數(shù)值模擬包括奧氏體晶粒長大模型與相變量計算模型。在進行溫度-組織-應(yīng)力三場耦合的分析中，相變動力學(xué)模型應(yīng)考慮應(yīng)力對組織場的影響。b)輸入?yún)?shù)大型鍛鋼件組織場數(shù)值模擬的輸入?yún)?shù)包括：相變潛熱、相變臨界點溫度、相變動力學(xué)參數(shù)等。相變動力學(xué)參數(shù)可通過相關(guān)實驗測試獲得，也可從過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線(TTT曲線)或過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線(CCT曲線)提取。5.2.4應(yīng)力場數(shù)值模擬大型鍛鋼件應(yīng)力場數(shù)值模擬以固體力學(xué)為基礎(chǔ)，通過數(shù)值方法求解熱處理過程中溫度、相變耦合作用下的力學(xué)響應(yīng)，獲得大型鍛鋼件熱處理過程中應(yīng)力場演變的詳細信息，包括最終殘余應(yīng)力分布和畸變。應(yīng)力場數(shù)值模擬包括以下三部分內(nèi)容：a)數(shù)學(xué)模型：大型鍛鋼件熱處理應(yīng)力場數(shù)值模擬主要基于固體力學(xué)的熱彈塑性本構(gòu)模型和熱粘彈塑性模型。在大型鍛鋼件熱處理過程的溫度-組織-應(yīng)力三場耦合分析中，相變對應(yīng)力場的作用體現(xiàn)在相變應(yīng)變和相變塑性應(yīng)變上，它們均應(yīng)包含在耦合相變的熱彈塑性本構(gòu)模型或熱粘彈塑性模型中。b)邊界條件：——載荷邊界條件，通常包括大型鍛鋼件自重產(chǎn)生的體積力載荷?！灰七吔鐥l件，通常根據(jù)幾何形狀對稱性，確定邊界位移約束條件。——接觸邊界條件，對于有相對移動的接觸邊界，通常采用接觸單元法。c)輸入?yún)?shù)：硬化指數(shù)、相變應(yīng)變系數(shù)和相變塑性系數(shù)等。為提高數(shù)值模擬精度，應(yīng)考慮組織類型和溫度變化對材料力學(xué)性能參數(shù)的影響，以及相變類型對相變應(yīng)變系數(shù)和相變塑性系數(shù)的影響。5.2.5多場耦合數(shù)值模擬大型鍛鋼件熱處理多場耦合數(shù)值模擬是利用數(shù)值方法同時求解熱處理過程中多個具有相互耦合作用的物理場，獲得溫度、組織、應(yīng)力等物理量在大型鍛鋼件中的分布及其隨時間演變的詳細信息。通常有三個熱處理工藝數(shù)值模擬層次，即溫度場的單一場模擬，溫度場-組織場、溫度場-應(yīng)力場的兩場耦合模擬，溫度場-組織場-應(yīng)力場的三場耦合模擬。根據(jù)具體大型鍛鋼件的材料特性和熱處理工藝特性，可選擇不同層次的熱處理工藝數(shù)值模擬，從不同程度上支撐熱處理工藝的制定或優(yōu)化。5.3求解計算求解計算主要是指利用計算機按照指定的設(shè)置在后臺進行大型線性方程組的求解，這些設(shè)置包括6后處理是將數(shù)值模擬的結(jié)果，輸出為具有工程含義、用于指導(dǎo)工藝分析的圖形圖像和三維動畫，實現(xiàn)數(shù)值模擬結(jié)果的可視化。5.5基準(zhǔn)實驗5.5.1如需對數(shù)值模擬工具進行適用性評估，可委托第三方或者數(shù)值模擬工具提供方進行基準(zhǔn)實驗。5.5.2基準(zhǔn)實驗應(yīng)選擇大型鍛鋼件材料制作的直徑20mm～50mm,長度60mm～200mm試樣，用5.5.3依據(jù)大型鍛鋼件材料過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線(CCT曲線),在實驗室條件下進行能夠包含所有相變過程的熱處理實驗，并進行對應(yīng)的數(shù)值模擬計算。5.5.4通過對比溫度、組織和應(yīng)力等的模擬結(jié)果和實測結(jié)果，分別獲得數(shù)值模擬工具在溫度場、組織場和應(yīng)力場方面適用性的評估，具體內(nèi)容如下：a)溫度場評估溫度場數(shù)值模擬的基準(zhǔn)實驗是對溫度模擬結(jié)果的評估與驗證，可通過對比實測模擬件內(nèi)的溫度變化曲線與模擬獲得的溫度變化曲線的方法進行。當(dāng)兩條曲線上的最大的溫度誤差低于5℃時，認為溫度場數(shù)值模擬滿足精度要求。b)組織場評估組織場數(shù)值模擬的基準(zhǔn)實驗是對組織模擬結(jié)果精度的評估與驗證，可通過對比定量金相測定的組織類型與分數(shù)來實施。當(dāng)組織分數(shù)相對誤差低于10%時，認為組織場數(shù)值模擬滿足精度要求。定量金相檢測依據(jù)GB/T15749規(guī)定的方法實施。c)應(yīng)力場評估應(yīng)力場數(shù)值模擬的基準(zhǔn)實驗是對應(yīng)力及其相關(guān)物理量的模擬精度進行的評估與驗證，可通過對設(shè)計試樣畸變或殘余應(yīng)力的實測值與模擬值之間的對比來實施。當(dāng)相對誤差低于15%時，認為應(yīng)力場數(shù)值模擬滿足精度要求。6熱處理工藝物理模擬技術(shù)規(guī)范大型鍛鋼件熱處理工藝物理模擬是以熱處理工藝數(shù)值模擬結(jié)果中提取的大型鍛鋼件取樣位置處的時間-溫度曲線作為熱處理模擬實驗的工藝曲線，根據(jù)性能測試要求制備熱處理模擬實驗試樣，在模擬實驗爐內(nèi)進行加熱、保溫和冷卻等整個過程的熱處理實驗，并對熱處理模擬實驗后試樣進行性能測試和顯微組織分析。6.2模擬實驗爐6.2.1模擬實驗爐應(yīng)能滿足加熱、保溫和冷卻功能于一體，便于操作。6.2.2熱處理模擬實驗爐空爐有效加熱區(qū)溫度均勻性應(yīng)小于或等于3℃,有效加熱區(qū)按GB/T9452或GB/T30825的方法進行測試。6.2.3測溫與控溫應(yīng)按下列方法進行：a)應(yīng)根據(jù)熱處理工藝要求，配置符合GB/T32541所要求的控溫系統(tǒng)；b)應(yīng)配備跟蹤顯示加熱、保溫、冷卻過程溫度的記錄裝置；c)溫度傳感器的校準(zhǔn)周期和校準(zhǔn)允差應(yīng)符合GB/T9452或GB/T30825的規(guī)定；7d)應(yīng)保證控溫?zé)犭娕嫉臏囟惹€與物理模擬工藝的溫度曲線一致；e)載荷熱電偶的校準(zhǔn)周期和校準(zhǔn)允差應(yīng)符合GB/T30825的規(guī)定；f)儀表系統(tǒng)準(zhǔn)確度要求應(yīng)滿足GB/T32541中I類設(shè)備的規(guī)定要求。6.2.4冷卻速度應(yīng)滿足以下要求：a)可采用風(fēng)冷和/或噴水冷卻，并配備風(fēng)機、泵、噴嘴和控制閥等，使氣體和/或水通過爐膛，并均勻冷卻試樣。b)熱處理模擬實驗爐的冷卻速度應(yīng)可調(diào)節(jié)，最大冷速不小于2℃/s。c)冷卻過程應(yīng)可程控，可通過程控系統(tǒng)和轉(zhuǎn)換開關(guān)按設(shè)定的冷卻方式自動運行。6.3試樣要求6.3.1熱處理工藝物理模擬試樣應(yīng)取自大型鍛鋼件，保證試樣與大型鍛鋼件的成分、鍛造工藝和鍛后熱處理工藝等一致。取樣部位和方向應(yīng)按有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議規(guī)定，如無特殊要求可按照GB/T2975的規(guī)定進行。6.3.2物理模擬試樣應(yīng)包括至少2個拉伸試樣、6個沖擊試樣和若干金相試樣。拉伸試樣尺寸應(yīng)符合GB/T228.1的規(guī)定，沖擊試樣應(yīng)符合GB/T229的規(guī)定，金相試樣應(yīng)符合GB/T13298的規(guī)定。6.3.3如需落錘與韌脆轉(zhuǎn)折溫度的測試數(shù)據(jù)，應(yīng)準(zhǔn)備8個落錘試樣和6組～8組沖擊試樣，落錘與沖擊試樣應(yīng)分別符合GB/T6803和GB/T229的規(guī)定。6.4試驗規(guī)程6.4.1工裝夾具和物理模擬試樣入爐前應(yīng)清除油、污物和印跡等。6.4.2檢驗裝爐的工夾具，發(fā)現(xiàn)脆化、開裂等問題應(yīng)及時修理或更換。6.4.3將物理模擬試樣平穩(wěn)、牢靠的固定在工夾具上，放置在有效加熱區(qū)內(nèi)，并保證試樣的均勻加熱、冷卻及試樣間氣流通暢。6.4.4測溫?zé)犭娕紤?yīng)焊在試樣內(nèi)，或者熱電偶外壁加厚緊貼試樣表面，以保證其測得的溫度與試樣溫度一致。6.5性能測試經(jīng)物理模擬試樣其力學(xué)性能測試按GB/T228.1和GB/T229規(guī)定的方法進行，硬度檢驗按GB/T231.1規(guī)定的方法進行，落錘試驗按GB/T6803規(guī)定的方法進行。6.6金相組織分析物理模擬試樣的顯微組織與晶粒度分析分別按GB/T13298和GB/T6394規(guī)定的方法進行。7安全和衛(wèi)生熱處理作業(yè)的安全和衛(wèi)生應(yīng)符合GB15735的要求，作業(yè)場所具備良好的通風(fēng)除塵條件。8前言理工藝模擬報告熱處理工藝模擬應(yīng)出具報告，報告內(nèi)容包括：——項目編號?！獑挝幻Q。8——按照撰寫容。——按照及專?！幚砉に嚨谋境碳及踩畔ⅲl(fā)布和大鍛熱件處理工技些給成構(gòu)、幾何形狀與尺寸、識別、規(guī)起內(nèi)可、藝的信息術(shù)料標(biāo)本程某采文技藝具。——料標(biāo)本程結(jié)果，發(fā)布和大鍛熱件識別注這技不承曲線，請同時刻和大鍛熱件技不承構(gòu)草云圖、組織構(gòu)草云圖、涉擔(dān)構(gòu)草云圖術(shù)利終幾何形狀與尺寸。如果經(jīng)過多次料標(biāo)本程，則需發(fā)布每個處理工藝的條件能本程獲得技意述結(jié)果?！獪?zhǔn)工本程結(jié)果，發(fā)布出際技機別不承曲線，機別技組織與規(guī)起責(zé)機料據(jù)。——利終推薦技處理工藝的。9(程圖術(shù)本流)型鍛鋼熱處理工藝模擬技概述的例A.1項大名稱1000MW級核電常規(guī)島低壓轉(zhuǎn)子鍛件鍛后晶粒細化熱處理工藝模擬。A.2數(shù)值信息1000MW級核電常規(guī)島低壓整體轉(zhuǎn)子鍛件毛坯質(zhì)量約300t,最大截面直徑約2900mm,長度約11000mm,其形狀及尺寸如圖A.1所示。30Cr2Ni4MoV鋼具有較強的組織遺傳性，在鍛造中會形成穩(wěn)定性大晶粒，因此在鍛后要進行晶粒細化的鍛后熱處理。本項目采用數(shù)值模擬與物理模擬相結(jié)合的手段提供φ2900mm低壓轉(zhuǎn)子鍛件在多次正火過程中的晶粒細化效果并確定相關(guān)工藝參數(shù)。單位為毫米555325±8011850±80640±8030Cr2Ni4MoV鋼鍛件主要化學(xué)成分見表A.1。物A.130Cr2Ni4MoV件范化學(xué)成基(質(zhì)量基規(guī)，%)CNiMoVMnPSAsAlBal鍛件φ2900mm的低壓轉(zhuǎn)子屬極端尺寸，因此預(yù)設(shè)了900℃+870℃+870℃+870℃的4次正火工藝。位能30Cr2Ni4MoV定模三處用件劇壓體子和規(guī)處任不即事組工，與幾范空即學(xué)場使型規(guī)化單通網(wǎng)性變本建通項網(wǎng)足者常參組例按過鋼熱檢設(shè)積差。A.3數(shù)值模擬A.3.1前處理基慮算體子處位一前，幾范軸位一鋼件可程四烈劃物過小構(gòu)例按過邊鋼，曲量A.2實相。任不爐大組工結(jié)，型鍛加重處變通升通速有緩慢；即事組工結(jié)幾環(huán)空即程變本建通，原通速個中所較緩慢，量A.2結(jié)處選關(guān)密有流夠線接檢設(shè)處格有起內(nèi)。圖A.2低壓轉(zhuǎn)子鍛件的有限元網(wǎng)格劃分A.3.1.2材料屬性設(shè)定a)密有30Cr2Ni4MoV鋼各單相組織在不同溫度時的密度如式(A.1)所示。GB/T37586—201930Cr2Ni4MoV鋼各單相組織在不同溫度下的比熱容變化如式(A.2)所示……………(A.2)c)相變潛熱d)導(dǎo)熱系數(shù)溫度/℃時間/h時間/h織A.3模擬應(yīng)面及心部求場耦合變算曲線部溫度奧250℃上者至600℃需之時98h,平均者溫視度連3.6℃/h;者溫過程中鍛件認部與表面的溫應(yīng)A.2900℃正火組數(shù)值力多及計解數(shù)值時間工藝要求相對時間/h空時間/h工件均溫250℃爐溫以8℃/h者至650℃爐溫5h者至900℃55鍛件出爐，使冷至鍛件表面250℃應(yīng)A.3870℃正火組數(shù)值力多及計解數(shù)值時間工藝要求相對時間/h工件均溫250℃— 爐溫以8℃/h者至650℃爐溫達650℃后，勻鍛件認部者至600℃5爐溫達870℃后，勻鍛件認部者至860℃爐溫870℃后，鍛件認部達860℃后，導(dǎo)氏體均畫化5鍛件出爐，使冷至鍛件表面250℃進爐后冷至鍛件認部230℃(爐溫200℃)溫度/℃溫度/℃溫度/℃溫度/℃A.4.1模熱工藝基概擬型熱處將小不學(xué)理加顯。所有泵件，者至1.0允，加顯至速位體，中設(shè)A.4準(zhǔn)過。不學(xué)足條至12mm×12mm×12mm,嘴10加。a)驗爐規(guī)范b)晶粒術(shù)技A.4粗晶粒基概擬規(guī)范形貌A.4.2模熱工藝基物標(biāo)組藝模熱處問相無偶和性及能組工系理單上轉(zhuǎn)告得，目不學(xué)程數(shù)噴化理單上轉(zhuǎn)告自類差定大型熱處落系析可鍛鋼理擬型熱處。使校前理藝模熱處檢滿安閥，900℃+870℃+870℃+870℃理4作及能鍛鋼線照規(guī)風(fēng)者1370h,容關(guān)定大