P91大口徑厚壁無縫鋼管是核電設備和火力發(fā)電設備使用的關鍵基礎結構件.目前,立式擠壓是生產此類特殊性能鋼管的最優(yōu)工藝方法.國外對該項工藝技術嚴密封鎖,國內尚未開展系統(tǒng)研究.本文針對P91鋼厚壁管立式擠壓工藝進行了模擬研究. 本文采用Gleeble.3500熱模擬實驗機對P91合金鋼進行了單向熱壓縮變形實驗,得到了P91合金鋼的高溫流動應力-應變曲線,結合金相分析研究了變形溫度和應變速率對P91合金鋼流動應力和奧氏體動態(tài)再結晶的影響規(guī)律:隨著變形溫度升高和應變速率降低,流動應力減小,動態(tài)再結晶造成的軟化效果顯著.高溫低應變速率使再結晶晶粒尺寸增大,動態(tài)再結晶過程更加充分;應變速率越低,變形溫度對再結晶晶粒尺寸的影響越大,變形溫度越高,,應變速率對再結晶晶粒尺寸的影響越大. 基于Avrami方程,通過統(tǒng)計回歸首次得到了P91合金鋼的動態(tài)再結晶數(shù)學模型.將該模型集成到Deform數(shù)值模擬軟件中對動態(tài)再結晶過程進行數(shù)值模擬,對比模擬結果與實測值,二者吻合良好.說明P91合金鋼動態(tài)再結晶數(shù)學模型的正確性,能夠應用于該鋼種熱成形的組織預測. 本文采用數(shù)值模擬與坯料溫降工藝試驗相結合的方法對比得到了擠壓坯料潤滑階段的換熱系數(shù)q1=0.01J/(m2·s·℃);與縮比擠壓工藝試驗結果進行對比和誤差分析,得到了100目玻璃粉,80目玻璃墊和水基石墨坯