本文關(guān)鍵詞：BR1500HS超高強(qiáng)度鋼熱變形行為的研究

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【摘要】：在全球環(huán)境污染、能源危機(jī)、汽車安全等問題日益突出的形勢下,汽車輕量化,安全化無疑成為全球科研機(jī)構(gòu)及工業(yè)界的重要研究目標(biāo)。熱沖壓工藝結(jié)合了材料高溫時的良好成形性及冷卻時材料的相變強(qiáng)化,能夠生產(chǎn)出形貌完整、尺寸精確、強(qiáng)度高的熱沖壓件,一定程度上緩解了上述問題。BR1500HS超高強(qiáng)度鋼板是國內(nèi)唯一批量供應(yīng)的熱沖壓熱軋鋼板,因此研究BR1500HS超高強(qiáng)度鋼板的熱變形行為具有很重要的意義。本文以BR1500HS超高強(qiáng)度鋼為研究對象,通過熱拉伸試驗(yàn)、金相試驗(yàn)、熱加工圖、Deform-3D模擬軟件對BR1500HS超高強(qiáng)度鋼的熱成形性能進(jìn)行了研究,具體研究內(nèi)容如下:在Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)上對BR1500HS超高強(qiáng)度鋼板做恒溫等應(yīng)變速率的熱拉伸試驗(yàn),獲得BR1500HS超高強(qiáng)度鋼板在應(yīng)變速率為0.01~1s-1、變形溫度為773~1223K時的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線。根據(jù)蠕變理論及材料的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線確定材料的變形激活能、硬化指數(shù)等相關(guān)材料常數(shù)并引入Zener-Hollomon參數(shù),建立材料熱拉伸過程中穩(wěn)態(tài)應(yīng)力與變形條件之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式。通過位錯密度演化模型描述加工硬化和動態(tài)回復(fù)對流動應(yīng)力的影響,并建立了能夠表征BR1500HS超高強(qiáng)度鋼熱成形過程中加工硬化和動態(tài)回復(fù)行為的本構(gòu)模型�；谒⒌谋緲�(gòu)模型建立并求解材料熱變形過程中的動態(tài)回復(fù)動力學(xué)方程。通過繪制熱加工圖分析了變形條件對BR1500HS超高強(qiáng)度鋼板熱拉伸過程中微觀組織演變的影響,結(jié)合金相實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步觀察了材料熱拉伸過程中微觀組織的演變,結(jié)果表明,當(dāng)變形溫度設(shè)定為1123K到1223K,應(yīng)變速率設(shè)定為0.01s-1到0.02s-1時材料比較適合進(jìn)行熱成形。根據(jù)熱拉伸試驗(yàn)及Deform-3D有限元分析對材料的斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行修正,建立了適用于成形溫度為873K到1223K,應(yīng)變速率為0.01s-1到1s-1的斷裂準(zhǔn)則。通過對Deform-3D軟件進(jìn)行二次開發(fā),將動態(tài)回復(fù)模型和修改后的斷裂準(zhǔn)則應(yīng)用于Deform-3D中,模擬了BR1500HS超高強(qiáng)度鋼熱拉伸過程中動態(tài)回復(fù)體積分?jǐn)?shù)及損傷值隨變形條件的變化。
【關(guān)鍵詞】：BR1500HS超高強(qiáng)度鋼 真應(yīng)力-應(yīng)變曲線 動態(tài)回復(fù) 熱加工圖 斷裂
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 引言9-11
• 1.2 熱沖壓成形工藝概述11-13
• 1.2.1 熱沖壓成形工藝原理及分類11-12
• 1.2.2 熱沖壓技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 超高強(qiáng)度鋼發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀13
• 1.4 課題研究意義13-14
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容14-15
• 2 熱沖壓成形理論15-23
• 2.1 塑性力學(xué)基本理論15-18
• 2.1.1 屈服準(zhǔn)則15
• 2.1.2 流動準(zhǔn)則15-16
• 2.1.3 硬化準(zhǔn)則16-17
• 2.1.4 斷裂準(zhǔn)則17-18
• 2.2 金屬的熱塑性變形18-20
• 2.2.1 晶內(nèi)滑移變形18-19
• 2.2.2 晶界滑移變形19
• 2.2.3 擴(kuò)散性蠕變19
• 2.2.4 動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶19-20
• 2.3 金屬熱沖壓過程中的傳熱學(xué)理論20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 3 BR1500HS超高強(qiáng)度鋼高溫力學(xué)行為23-33
• 3.1 熱拉伸實(shí)驗(yàn)23-25
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備23
• 3.1.2 試樣尺寸23-24
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)方法24-25
• 3.2 BR1500HS超高強(qiáng)度鋼高溫流變行為25-27
• 3.2.1 BR1500HS超高強(qiáng)度鋼真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線25-26
• 3.2.2 溫度對材料峰值應(yīng)力的影響26
• 3.2.3 應(yīng)變速率對材料峰值應(yīng)力的影響26-27
• 3.3 變形條件對材料延伸率的影響27-28
• 3.3.1 溫度對材料延伸率的影響27
• 3.3.2 應(yīng)變速率對材料延伸率的影響27-28
• 3.4 BR1500HS超高強(qiáng)度鋼穩(wěn)態(tài)應(yīng)力的模型28-31
• 3.4.1 材料常數(shù)的求解29
• 3.4.2 平均激活能的求解29-30
• 3.4.3 材料穩(wěn)態(tài)應(yīng)力表達(dá)式的確定30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 4 BR1500HS超高強(qiáng)度鋼動態(tài)回復(fù)行為33-43
• 4.1 表征加工硬化及動態(tài)回復(fù)行為的本構(gòu)模型33-39
• 4.1.1 模型的求解及驗(yàn)證34-37
• 4.1.2 模型參數(shù)與變形條件的關(guān)系37-39
• 4.2 BR1500HS超高強(qiáng)度鋼的動態(tài)回復(fù)動力學(xué)39-42
• 4.2.1 動態(tài)回復(fù)動力學(xué)模型的建立及驗(yàn)證39-41
• 4.2.2 動態(tài)回復(fù)程度與變形條件的關(guān)系41-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 5 BR1500HS超高強(qiáng)度鋼熱拉伸過程微觀組織分析43-49
• 5.1 金相實(shí)驗(yàn)43
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備43
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)方法43
• 5.2 熱拉伸件晶粒尺寸分析43-45
• 5.3 晶粒尺寸與材料性能的關(guān)系45
• 5.4 BR1500HS超高強(qiáng)度鋼的動態(tài)熱加工圖45-48
• 5.4.1 動態(tài)材料模型理論基礎(chǔ)45-46
• 5.4.2 BR1500HS超高強(qiáng)度鋼熱加工圖的繪制46-48
• 5.5 本章小結(jié)48-49
• 6 BR1500HS超高強(qiáng)度鋼熱拉伸過程數(shù)值分析49-61
• 6.1 Deform-3D軟件簡介49-50
• 6.2 有限元模型的建立50-53
• 6.2.1 熱拉伸過程的幾何模型50
• 6.2.2 模擬參數(shù)設(shè)置50-51
• 6.2.3 材料損傷閾值的確定51-53
• 6.3 Deform-3D軟件二次開發(fā)53-54
• 6.3.1 用戶子程序結(jié)構(gòu)53-54
• 6.3.2 二次開發(fā)具體操作方法54
• 6.4 有限元分析結(jié)果54-57
• 6.4.1 試樣熱拉伸過程動態(tài)回復(fù)模擬結(jié)果54-56
• 6.4.2 試樣拉伸過程斷裂模擬結(jié)果56-57
• 6.5 斷裂損傷閾值的修正及模擬結(jié)果57-60
• 6.6 本章小結(jié)60-61
• 7 結(jié)論與前景展望61-63
• 7.1 結(jié)論61-62
• 7.2 展望62-63
• 致謝63-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 附錄71

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王魯;航天工業(yè)部超高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用、發(fā)展與規(guī)劃專題討論會在常熟召開[J];宇航材料工藝;1984年03期

2 王魯;殼體超高強(qiáng)度鋼的研究應(yīng)用現(xiàn)狀及近期發(fā)展方向[J];宇航材料工藝;1984年06期

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本文編號：1105638