非调质钢空心轴三辊楔横轧热成形基础研究

本课题针对非调质钢空心轴三辊楔横轧复杂成形过程的产品质量控制问题开展理论与实验研究。采用数值模拟技术，研究带芯棒和不带芯棒空心件三辊楔横轧成形的三维金属流动规律，确定各参量对轧件径向形变分布、断面形状、环状疏松/裂纹区域的影响规律，得出稳定轧制条件；通过物理模拟试验，建立非调质钢的奥氏体再结晶动力学、微合金碳化物析出动力学、相变特性、组织性能关系模型；采用非线性有限元法，开发非调质钢三辊楔横轧的形变、温度、显微组织互为耦合的综合计算程序，研究空心轴成形过程中的多参量耦合演变规律；结合数值模拟，设计一台控温装置研究轧后空心轴类件不同冷却条件下冷态组织性能变化；开展三辊楔横轧实验，分析形变规律及工艺参数与最终产品组织性能的关系，同时验证理论计算模型。本项研究不仅能开辟非调质钢在楔横轧生产中的应用，且能大幅度实现轴类件生产的高效、节材、节能及环保，因此，具有十分重要的理论与实际意义。