高強(qiáng)度裝甲薄鋼板大量應(yīng)用于裝甲車、防彈車、火炮等軍工裝備。高強(qiáng)度裝甲薄鋼板經(jīng)過熱處理后,屈服強(qiáng)度可達(dá)到960～1150 MPa以上。淬火后,容易產(chǎn)生較大變形,且淬后的薄鋼板由于強(qiáng)度較高,傳統(tǒng)校平處理難以消除薄鋼板變形。本文針對6 mm厚裝甲薄鋼板的淬火變形問題,利用有限元分析軟件對工藝過程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析其熱處理過程后工件的變形規(guī)律,提出合理的脈沖壓淬精密控形方案,并以有限元模擬結(jié)果為參考,優(yōu)化了裝甲薄鋼板脈沖壓淬裝備的設(shè)計(jì)。本文的研究內(nèi)容和研究成果如下。本文以6 mm厚685裝甲薄鋼板為研究對象,建立有限元模型,利用數(shù)值模擬的方法,研究裝甲薄鋼板空冷過程中溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律,研究結(jié)果顯示6mm厚的裝甲薄鋼板從爐內(nèi)到淬火機(jī)床的轉(zhuǎn)移時(shí)間應(yīng)控制在42 s以內(nèi)。利用數(shù)值模擬的方法,模擬了裝甲薄鋼板的無約束熱處理過程,分析淬火過程中裝甲薄鋼板的溫度變化規(guī)律,探究了殘余應(yīng)力作用下產(chǎn)生的變形情況,并對變形結(jié)果進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明,在無約束淬火條件下,裝甲薄鋼板在厚度方向上的局部變形量較大,約為21.1 mm。并得到無約束淬火過程中殘余應(yīng)力為12 800N。針對淬火過程中裝甲薄鋼板的變形問題,... 

【文章來源】：機(jī)械科學(xué)研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１平直度的相對長度表示法??Ｆｉｇ?２－１?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｌｅｎｇｔｈ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｌａｔｎｅｓｓ??

?機(jī)械科學(xué)研究總院碩士學(xué)位論文???Ｉ?＝ｙＸ?１０５?公式（２－２）??２．１．２波形表示法??實(shí)際生產(chǎn)過程中，人們習(xí)慣用更為直觀的方法，即以翹曲和波形來表示平直度［３４】。??沿鋼板長度方向截?cái)�，放置到�?biāo)準(zhǔn)平臺上，如圖２－２所示。其斷面近似為正弦波的形狀，??則可將翹曲程度Ｘ表示為：??入＝?＞ｘｌＯＯ％?公式（２－３）??式中，辦表示浪形波高，Ｌｖ表示波長。??Ｌｙ＼ｔ＾Ｌｆ??平臺??．?＾?Ｌｒ???圖２－２波形表示法??Ｆｉｇ?２－２Ｗａｖｅｆｏｒｍ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ??相對延伸差和翹曲度的關(guān)系，如式２－４所示：??竽＝４人２?公式（２－４）??對于厚度６ｍｎ＾Ｓ＾８ｍｍ的鋼板，根據(jù)ＧＢ／Ｔ７０９－２００６《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外??形、重量及允許偏差》，板材局部平直度的標(biāo)準(zhǔn)要求為每米不大于２?ｍｍ。??２．２常見的板形缺陷??熱處理過程中產(chǎn)生的板形缺陷是多種多樣的，國內(nèi)學(xué)者將板形缺陷分為平直度和橫??向厚差缺陷兩大類。其中，平直度缺陷是薄鋼板發(fā)生彎曲變形的結(jié)果，包括直彎度／翹曲??度、波浪、鐮刀彎和復(fù)雜翹曲等。橫向厚差缺陷是薄鋼板發(fā)生屈曲變形的結(jié)果，包括凸??度、楔度、邊降和局部凹凸ｆ３５＿３７］等。這些都嚴(yán)重影響成品的質(zhì)量和使用壽命，阻礙了板??９??

?機(jī)械科學(xué)研宄總院碩士學(xué)位論文???根據(jù)材料，計(jì)算得到材料的ＣＣＴ曲線。如圖３－１所示。裝甲薄鋼板要想獲得良好的??工藝性能，需要確定冷卻速度。因此，冷卻介質(zhì)既要有良好的冷卻能力，同時(shí)又容易獲??得，根據(jù)材料的冷卻曲線，選定冷卻方式，實(shí)現(xiàn)工藝效果。??ＣＣＴ??陽匕二、Ｉ丨Ｉ剛杳帶Ｉ料：纖１１??？?１?１１?ｆ?ｉｌｌ－．?Ｓｖ?＼：??１］丨！續(xù)｜：＿歡??０．１?１?１０?１００?１０Ｗ?１００００?１０００００??ＡｕａｔａｒｔＵｔａＨｏｎ?ｌｏｍｐａｒａｌｕｒ．?＜〇：?ＭＯＪＯ??ＣｉａｋｉｒｉＭ：Ｐｉｌ?ＡＳＴＭ??圖３－１?６８５裝甲板的ＣＣＴ曲線??Ｆｉｇ３－１?６８５?ＣＣＴ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ａｒｍｏｒ?ｐｌａｔｅ??根據(jù)ｃｃｔ曲線，避免獲得高溫組織的冷卻速度應(yīng)大于ｒｃ／ｓ，馬氏體臨界轉(zhuǎn)變速度??為１０°Ｃ／ｓ。冷卻速度過快，則會造成淬火應(yīng)力過大。因此，采用水作為冷卻介質(zhì)最為合??適。??實(shí)際生產(chǎn)過程中，淬火模具淬火強(qiáng)度較高，裝甲薄鋼板冷卻速度較大，工藝復(fù)雜，??對淬火過程的控制難度較大。裝甲薄鋼板冷卻過程中，由于冷卻速度較高，冷卻不均勻??會造成裝甲薄鋼板性能的不均勻，進(jìn)而發(fā)生板材變形。因此，淬火冷卻過程中，冷卻條??件必須達(dá)到，一是髙的冷卻速度的可控制性，二是對工件冷卻的均勻性。采用上下表面??噴淬的淬火形式，可以滿足這樣的要求。裝甲板的淬火方式如圖３－２所示。??１６??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3591978