45號鋼具有塑性韌性好、強度高、回收率高的優(yōu)良特點,在不同的熱處理下可以得到優(yōu)異的物理性能和機械性能,廣泛應用于各種武器裝備零部件的加工制造。本文以某武器裝備零部件為出發(fā)點,基于2000k N通用液壓機,設計加工了液態(tài)模鍛成形模具。選擇液態(tài)模鍛模擬軟件Pro CAST對金屬液充型過程進行了模擬分析,優(yōu)化液態(tài)模鍛成形的各工藝參數(shù),研究了不同條件下制件可能出現(xiàn)的缺陷狀況,模擬分析了金屬液澆注溫度等工藝參數(shù)對成形的影響規(guī)律。設計了成形試驗方案,研究了金屬液澆注溫度、模具預熱溫度和保壓時間等工藝參數(shù)對成形件的微觀組織和力學性能的影響規(guī)律,確定最優(yōu)金屬液澆注溫度為1540℃~1560℃之間,最優(yōu)模具預熱溫度為300℃~350℃之間,確定最佳保壓時間為35s~40s之間。對成形件質(zhì)量問題進行總結(jié),分別是冷隔和澆不足、表面裂紋、氣孔等缺陷和內(nèi)部縮松縮孔,通過提高保壓時間、控制金屬液溫度和模具溫度、改變模具潤滑等方法加以解決。分析制件不同位置組織結(jié)構(gòu)和力學性能,中間圓盤法蘭處組織比較致密,晶粒分布均勻,性能最好;制件底部中心處容易出現(xiàn)縮松縮孔,力學性能相對較低;制件側(cè)壁易出現(xiàn)顯微裂紋,影響成形件的使用壽命。對拉伸試樣斷口形貌進行觀察分析,斷口存在大量的韌窩和一定的顯微孔洞,部分位置分布著沿晶斷裂,總結(jié)斷裂機理主要為韌性斷裂,附帶一定程度的解理斷裂。綜上所述,液態(tài)模鍛成形出來的45號鋼制件組織致密,強度指標、硬度指標及摩擦系數(shù)等要高于原材料的各項指標;但由于制件凝固過程中枝晶偏析、鋼液質(zhì)量惡化、非金屬夾雜物的存在,其塑性指標要比原材料的低。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG316
【部分圖文】：

液態(tài)模鍛工藝流程

a) 實心制件 b) 通心制件圖 1-2 平?jīng)_頭直接加壓示意圖[24]鍛成形方法總稱為異形沖頭加壓法，沖頭端面更復雜，主要有凹沖頭加壓法，凸沖頭加壓法沖頭加壓法如圖 1-3 所示。a) 法蘭盤形件 b) 通孔法蘭盤形件圖 1-3 復合式?jīng)_頭加壓示意圖[24]成形技術(shù)新進展

a) 法蘭盤形件 b) 通孔法蘭盤形件圖 1-3 復合式?jīng)_頭加壓示意圖[24]鍛成形技術(shù)新進展液態(tài)模鍛方法成形的產(chǎn)品種類豐富，在生活中，比如成形件塑性變形程度小，在整個塑性變形滿足要求，從而使得科研工作者不斷開發(fā)補充圍獲得了極大地豐富[25]。
【參考文獻】

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本文編號：2874372