M50钢锻造组织中碳化物尺寸预测方法

摘要

本发明公开了一种M50钢锻造组织中碳化物尺寸预测方法，用于解决现有方法无法预测M50钢锻造组织中碳化物尺寸的技术问题。技术方案是通过M50钢热模拟压缩试验及其变形过程的有限元模拟，获得M50钢变形时内部变形温度、等效应变速率、等效应变分布规律；通过测定M50钢内部碳化物分布及尺寸，确定不同位置处碳化物尺寸与变形温度、等效应变速率、等效应变等变形参数的对应关系；采用Pi‑sigma模糊神经网络模型，建立M50钢锻造组织中碳化物尺寸与变形工艺参数之间的数学模型，从而实现了M50钢锻造组织中碳化物尺寸的预测。其预测值与实验值的最大相对误差不超过9.2％，平均误差不超过4.1％，该预测方法预测精度高。

主权项

一种M50钢锻造组织中碳化物尺寸预测方法，其特征在于包括以下步骤：(a)在变形温度范围为950℃～1150℃，应变速率范围为10s^‑1～70s^‑1，变形程度范围为10％～70％的变形条件下，分别对M50钢进行热模拟压缩试验，获得M50钢高温压缩变形时的流动应力和应变数据；(b)基于步骤(a)获得的M50钢高温压缩变形时的流动应力和应变数据，采用Deform‑3D软件进行M50钢高温压缩变形过程的三维数值模拟；(c)基于步骤(b)中的三维数值模拟结果，分析M50钢在高温压缩变形过程中变形温度、等效应变速率和等效应变的分布规律；(d)对步骤(a)中压缩变形后的M50钢进行金相实验，确定碳化物的位置，并测定不同位置处的碳化物尺寸；(e)基于步骤(c)和步骤(d)中的结果，确定M50钢不同位置处碳化物尺寸与变形温度、等效应变速率、等效应变的对应关系；(f)采用Pi‑sigma模糊神经网络模型，以碳化物尺寸作为输出，以对应位置处的变形温度、等效应变速率和等效应变作为输入，优化模型参数；(g)选择教师样本对模型进行训练，获得M50钢锻造组织中碳化物尺寸的预测模型。