AISI H13鋼具有很高的硬度和良好的紅硬性,被廣泛應用于熱擠壓模、熱鍛模等。在服役過程中模具經(jīng)受高溫、高壓、熱沖擊等極端服役條件,所以在模具加工過程中要求其具有較好的幾何完整性和物理完整性。H13鋼硬態(tài)切削過程中產(chǎn)生的熱力耦合作用會使切削表面顯微組織發(fā)生改變從而影響模具鋼的加工質(zhì)量。切削表面顯微組織對工件的疲勞強度、耐磨性、韌性等性能都有非常重要的影響,從顯微組織角度研究工件的服役性能與加工條件之間的關系意義重大。但是目前對淬硬鋼切削表面顯微組織演變模型以及其與宏觀力學性能的關系的研究還比較欠缺。本文以H13鋼作為研究對象,進行了硬態(tài)切削正交實驗,建立了變質(zhì)層厚度關于切削參數(shù)的預測模型;建立了硬態(tài)切削二維有限元仿真模型,獲得了切削過程中應力、應變、溫度場數(shù)據(jù);建立了基于塑性變形機制的顯微組織演變模型,耦合有限元模型得到的相關數(shù)據(jù)實現(xiàn)變質(zhì)層位錯密度和晶粒尺寸的預測。論文的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）通過開展H13鋼硬態(tài)切削正交實驗,建立了變質(zhì)層厚度關于切削參數(shù)的回歸模型。開展3因素5水平硬態(tài)切削正交實驗,用變質(zhì)層厚度表征塑性變形程度,研究了塑性變形程度和切削表面晶粒尺寸關系。結(jié)果表明:... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１實驗現(xiàn)場布置??（３）銑削及冷卻方式??如圖２－３所示，切削加工時，進給方向與刀具旋轉(zhuǎn)方向相同，即使用順銑的??

??圖２－２順銑示意圖??２．１．３試樣制備及觀測??為了研究已加工表面變質(zhì)層的形貌，實驗需要制備金相試樣。利用線切割從??加工表面取樣制成金相鑲嵌塊，制樣過程如圖２－３。依次使用６００、１２００、２０００??粒度的砂紙及絨布對試樣進行粗磨、精磨、拋光直至試樣表面沒有劃痕為止，最??后將試樣用５％體積分數(shù)的硝酸乙醇溶液腐蝕２０ｓ。試樣制備完成后采用場發(fā)射??掃描電鏡（ＱＵＡＮＴＡＦＥＧ２５０，?ＦＥＩ公司，美國）進行觀測。??為了觀察表面變質(zhì)層的顯微組織，實驗需要制備透射電子顯微鏡ＴＥＭ??（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ＴＥＭ）試樣。從己加工的試樣切削表面深度??方向上通過線切割取得０．３ｍｍ厚的薄片，金相研磨至１００（ｉｍ后沖制成６?３ｍｍ的??圓片

２．１．３試樣制備及觀測??為了研究已加工表面變質(zhì)層的形貌，實驗需要制備金相試樣。利用線切割從??加工表面取樣制成金相鑲嵌塊，制樣過程如圖２－３。依次使用６００、１２００、２０００??粒度的砂紙及絨布對試樣進行粗磨、精磨、拋光直至試樣表面沒有劃痕為止，最??后將試樣用５％體積分數(shù)的硝酸乙醇溶液腐蝕２０ｓ。試樣制備完成后采用場發(fā)射??掃描電鏡（ＱＵＡＮＴＡＦＥＧ２５０，?ＦＥＩ公司，美國）進行觀測。??為了觀察表面變質(zhì)層的顯微組織，實驗需要制備透射電子顯微鏡ＴＥＭ??（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ＴＥＭ）試樣。從己加工的試樣切削表面深度??方向上通過線切割取得０．３ｍｍ厚的薄片，金相研磨至１００（ｉｍ后沖制成６?３ｍｍ的??圓片，然后用電解雙噴制得ＴＥＭ試樣。試樣制備完成后采用高分辨投射電子顯??微鏡（ＴｅｃｎａｉＧ２０，ＦＥＩ公司，美國）觀察。??工件ｙ?觀鑲嵌塊??圖２－３?ＳＥＭ試樣制備示意

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]H13鋼硬態(tài)銑削切屑相變及加工表面完整性研究[D]. 閆振國.山東大學 2017
[2]鈦合金高速銑削過程建模[D]. 孟龍.上海交通大學 2013
[3]鎳基合金Inconel718正交切削多尺度仿真[D]. 許小進.上海交通大學 2012
[4]應變速率對強塑性變形晶粒細化的影響[D]. 孟麗君.太原理工大學 2006
[5]金屬熱鍛過程再結(jié)晶與晶粒長大演化的數(shù)值模擬[D]. 耿世奇.南昌航空工業(yè)學院 2006



本文編號：3137823