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加氢反应器是石油工业炼油的核心设备,2.25Cr-1Mo-0.25V钢具有高强度、抗氢腐蚀性和抗高温蠕变性的特点,是石化加氢反应器的首选用材料,鉴于其形状复杂,尺寸偏大等特点,材料成形及改性的任务贯穿了热成形过程,因此对其热变形过程中变形机理的研究具有积极的意义。晶体塑性有限元模拟可以从介观尺度模拟金属的塑性变形过程,它将传统的晶体塑性理论与有限元方法相结合,以位错的滑移运动为变形基础,可使模拟结果更加接近塑性变形的物理本质。本文采用ABAQUS软件,通过UMAT子程序实现了基于晶体塑性理论的本构模型。通过对试验数据的外推手段建立了2.25Cr-1Mo-0.25V钢的晶体塑性有限元模型,确定了其材料参数,并对热变形过程进行了模拟分析。运用Fortran语言编写材料本构关系,并将其通过材料用户子程序UMAT嵌入到大型有限元软件ABAQUS中,建立了塑性本构模型,通过对单晶体拉伸变形模拟,可知晶体旋转角度会随应变的提高而增大,初始取向对宏观力学性能影响很大。通过与经典变形理论的比较,验证了本构模型的正确性。对2.25Cr-1Mo-0.25V钢进行压缩试验,采用热力模拟实验方法,得到高温变形应力应变关系,通过ABAQUS软件对典型试验参数的热压缩过程进行模拟,运用宏观模拟中代表单元的位移差-时间曲线作为多晶体模型的边界条件,将试验曲线与多晶体模拟曲线进行拟合,确定2.25Cr-1Mo-0.25V钢晶体塑性有限元材料参数。在此基础上,对2.25Cr-1Mo-0.25V钢950℃下热变形过程进行介观尺度模拟,获得了晶粒内部变形场量分布特征,确定了典型变形位置处的剪切应变以及形变储存能的分布趋势,并与相应金相组织作对比之后,结果一致。研究结果表明:变形后力学响应在空间分布不均,大变形区主要分布在晶界处,但在晶粒内部也有分布。同时对不同晶粒尺寸和应变速率对于模拟结果的影响,随着晶粒尺寸的减小、应变速率的降低,塑性变形过程中硬化程度显著。最后讨论了网格划分疏密程度只与计算精度有关。上述研究在模拟宏观变形的同时为研究组织演变和微观机理提供手段,对于控制2.25Cr-1Mo-0.25V钢塑性加工过程具有一定的参考价值,并对我国大型锻造控制技术具有积极的促进意义。