提高擠壓筒內(nèi)壁耐磨性的WC-12Co涂層有限元優(yōu)化
本文選題:WC-Co涂層 切入點(diǎn):擠壓筒 出處:《表面技術(shù)》2017年12期 論文類型:期刊論文
【摘要】:目的獲得WC-12Co涂層厚度的優(yōu)化方案,以提高擠壓筒內(nèi)壁的耐磨性。方法基于ANSYS軟件,以兩層套圓擠壓筒為研究對(duì)象,進(jìn)行擠壓筒內(nèi)壁有無(wú)WC-12Co涂層及涂層厚度對(duì)擠壓筒應(yīng)力分布影響的有限元模擬。結(jié)果施加涂層后,在裝配、擠壓-裝配和熱-擠壓-裝配情況下,涂層的應(yīng)力分布合理且都小于該溫度下涂層的屈服強(qiáng)度;而在熱-裝配條件下,由于熱應(yīng)力和過(guò)盈量引起的預(yù)應(yīng)力相互抵消,使得總體應(yīng)力較小;同時(shí),等效應(yīng)力在涂層與擠壓筒的結(jié)合處發(fā)生劇烈變化,而在其他位置的應(yīng)力相較于不施加涂層時(shí)變化較小。在各種工況下,擠壓筒內(nèi)出現(xiàn)的最大等效應(yīng)力均隨著涂層厚度的增加而降低,且熱-擠壓-裝配下涂層厚度對(duì)最大應(yīng)力影響最大。結(jié)論在所選涂層厚度范圍內(nèi),涂層厚度越大,擠壓筒所受的最大應(yīng)力越小,越有利于擠壓筒使用。當(dāng)涂層厚度為6.4 mm時(shí),各種工況下的最大等效應(yīng)力最小,此時(shí)在熱-擠壓-裝配工況下的最大等效應(yīng)力為760.61 MPa,已經(jīng)遠(yuǎn)低于H13鋼的屈服強(qiáng)度,可以滿足實(shí)際使用要求。
[Abstract]:Aim to obtain the optimum scheme of WC-12Co coating thickness in order to improve the wear resistance of the inner wall of extruded cylinder. Methods based on ANSYS software, the two-layer cylindrical extrusion tube was used as the research object. Finite element simulation of the influence of WC-12Co coating and coating thickness on the stress distribution of extruding tube is carried out. Results after the coating is applied, under the conditions of assembly, extrusion assembly and hot extrusion assembly, The stress distribution of the coating is reasonable and smaller than the yield strength of the coating at this temperature, but under the thermal-assembly condition, the total stress is small due to the mutual cancellation of the prestress caused by the thermal stress and the interference, and at the same time, The equivalent stress changes dramatically at the joint between the coating and the extruding tube, but the stress at other positions changes less than when the coating is not applied. The maximum equivalent stress in the extruding tube decreases with the increase of coating thickness, and the thickness of the coating under hot-extrusion-assembly has the greatest influence on the maximum stress. When the coating thickness is 6.4 mm, the maximum equivalent stress is minimum under various working conditions. The maximum equivalent stress is 760.61 MPa under hot-extrusion-assembly condition, which is far lower than the yield strength of H13 steel and can meet the practical application requirements.
【作者單位】: 安徽工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院;
【基金】:安徽省教育廳自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2017A804) 中國(guó)科學(xué)院特種無(wú)機(jī)涂層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題基金資助(KLICM-2013-09)~~
【分類號(hào)】:TG174.4
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,本文編號(hào):1622167
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