基于GTN模型的MnS夾雜物高溫致裂行為研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 04:30
金屬在高溫下常在第二相粒子和夾雜物附近引發(fā)孔洞萌生擴(kuò)展,隨著變形量的增大,鋼材內(nèi)部損傷逐漸積累,斷裂行為隨之發(fā)生。以MnS為代表的塑性?shī)A雜物在變形過(guò)程中更容易導(dǎo)致裂紋的萌生和擴(kuò)展,對(duì)鋼材的質(zhì)量和使用安全性非常有害?紤]微觀損傷的GTN(Gurson-Tvergaard-Needleman)損傷模型能夠?qū)⒉牧系暮暧^拉伸過(guò)程與材料內(nèi)部的損傷演化過(guò)程聯(lián)系起來(lái),進(jìn)而分析和預(yù)測(cè)鋼材的斷裂行為。因此,本文基于GTN損傷模型展開(kāi)對(duì)高溫下MnS致裂行為的研究。通過(guò)真空冶煉的方法獲得了含MnS鑄態(tài)304不銹鋼和無(wú)MnS鑄態(tài)304不銹鋼兩種材料,并對(duì)其顯微組織和MnS塑性?shī)A雜物的分布狀態(tài)進(jìn)行了觀察。通過(guò)不同變形溫度的熱拉伸實(shí)驗(yàn),獲得了兩種材料的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線,并結(jié)合試樣拉伸后的斷口,分析了MnS塑性?shī)A雜物對(duì)高溫塑性的影響以及MnS塑性?shī)A雜物對(duì)高溫?cái)嗔研袨榈挠绊。另?對(duì)試樣斷口的垂直截面進(jìn)行金相觀察,探索MnS塑性?shī)A雜物對(duì)斷口附近孔洞的萌生和聚合行為的影響。通過(guò)不同缺口半徑的熱拉伸實(shí)驗(yàn),獲得了兩種材料在不同應(yīng)力狀態(tài)下的載荷—位移曲線,采用光學(xué)顯微鏡對(duì)拉伸后試樣的斷口和頸縮位置進(jìn)行觀察分析,并采用FAT(...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
孔洞形核、長(zhǎng)大、聚合到斷裂的過(guò)程
第 2 章 實(shí)驗(yàn)材料制備和實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)材料的制備8mm 鍛態(tài) 304 不銹鋼棒材作為冶煉的基體原料,其化學(xué)成分如真空冶煉的方式獲得含 MnS 夾雜物的鋼材以及無(wú) MnS 夾雜表 2-1 鍛態(tài) 304 不銹鋼化學(xué)成分 CMnSiP S Cr N0.0610.860.550.0290.01818.068.5單介紹一下含 MnS 夾雜物的鋼材的冶煉過(guò)程,冶煉方案如圖
冶煉過(guò)程去除加料過(guò)程即為無(wú) MnS 夾雜物的鋼材的冶煉過(guò)程,此觀察和確定所煉制的鋼錠中夾雜物的分布形態(tài)以及類型,實(shí)驗(yàn)采用的方式獲得的含 MnS 夾雜物的鋼材,其化學(xué)成分如表 2-2 所示,煉重凝的無(wú) MnS 夾雜物的鋼材,其化學(xué)成分與鍛態(tài) 304 不銹鋼相如表 2-1 所示。表 2-2 含 MnS 夾雜物鑄態(tài) 304 不銹鋼化學(xué)成分 CMnSiP S Cr Ni分0.0612.700.550.0290.3018.068.05除每個(gè)鋼錠的冒口及水口部分后,在每個(gè)鋼錠的水口端利用線切割進(jìn)行夾雜物的形態(tài)分析及成分確定,具體取樣位置如圖 2-2 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Q195矩形坯中顯微夾雜物行為[J]. 王燕,朱立光,徐立山. 華北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]夾雜物尺寸與S135鉆桿鋼疲勞強(qiáng)度的相關(guān)性[J]. 劉飛. 機(jī)械工程材料. 2017(12)
[3]H型鋼表面裂紋中夾雜物分析及控制對(duì)策研究[J]. 阮飛,田震,包金小,翁舉. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]鋼中非金屬夾雜物檢驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10561—2005與ASTM E 45—2013的解析[J]. 楊玭,曹晶晶,袁鵬斌. 鋼管. 2017(06)
[5]低碳低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼精煉過(guò)程鋼中夾雜物行為研究[J]. 頊曉梅,孫雅平,賈繼華,王春峰. 鋼鐵釩鈦. 2017(06)
[6]Q195鑄坯大型夾雜物行為分析[J]. 丁輝,秦書(shū)洋,王雁,馬軍紅. 鑄造技術(shù). 2017(06)
[7]大型鋼錠表面夾雜物分布模擬研究[J]. 藺瑞. 大型鑄鍛件. 2016(04)
[8]奧氏體不銹鋼0Cr18Ni9管板裂紋失效機(jī)理分析[J]. 魏志剛,于明明,宋艷會(huì),張友冬,張曉琴,劉達(dá)彬. 化工設(shè)計(jì)通訊. 2016(05)
[9]基于GTN細(xì)觀損傷模型的激光拼焊板成形極限預(yù)測(cè)[J]. 馬向東,官英平. 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(22)
[10]IF鋼生產(chǎn)過(guò)程非金屬夾雜物行為研究[J]. 秦頤鳴,王新華,黃福祥,季晨曦. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
碩士論文
[1]基于GTN損傷模型的高強(qiáng)度鋼熱沖壓成形性能研究[D]. 魯可心.吉林大學(xué) 2016
[2]基于GTN損傷的鋁合金管內(nèi)高壓成形的破裂預(yù)測(cè)[D]. 劉銀泉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]考慮微觀GTN損傷模型的建筑鋼材力學(xué)性能研究[D]. 史一劍.北京交通大學(xué) 2013
[4]應(yīng)力三維度對(duì)材料斷裂破壞的影響[D]. 司馬愛(ài)平.上海交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3275192
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
孔洞形核、長(zhǎng)大、聚合到斷裂的過(guò)程
第 2 章 實(shí)驗(yàn)材料制備和實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)材料的制備8mm 鍛態(tài) 304 不銹鋼棒材作為冶煉的基體原料,其化學(xué)成分如真空冶煉的方式獲得含 MnS 夾雜物的鋼材以及無(wú) MnS 夾雜表 2-1 鍛態(tài) 304 不銹鋼化學(xué)成分 CMnSiP S Cr N0.0610.860.550.0290.01818.068.5單介紹一下含 MnS 夾雜物的鋼材的冶煉過(guò)程,冶煉方案如圖
冶煉過(guò)程去除加料過(guò)程即為無(wú) MnS 夾雜物的鋼材的冶煉過(guò)程,此觀察和確定所煉制的鋼錠中夾雜物的分布形態(tài)以及類型,實(shí)驗(yàn)采用的方式獲得的含 MnS 夾雜物的鋼材,其化學(xué)成分如表 2-2 所示,煉重凝的無(wú) MnS 夾雜物的鋼材,其化學(xué)成分與鍛態(tài) 304 不銹鋼相如表 2-1 所示。表 2-2 含 MnS 夾雜物鑄態(tài) 304 不銹鋼化學(xué)成分 CMnSiP S Cr Ni分0.0612.700.550.0290.3018.068.05除每個(gè)鋼錠的冒口及水口部分后,在每個(gè)鋼錠的水口端利用線切割進(jìn)行夾雜物的形態(tài)分析及成分確定,具體取樣位置如圖 2-2 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Q195矩形坯中顯微夾雜物行為[J]. 王燕,朱立光,徐立山. 華北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]夾雜物尺寸與S135鉆桿鋼疲勞強(qiáng)度的相關(guān)性[J]. 劉飛. 機(jī)械工程材料. 2017(12)
[3]H型鋼表面裂紋中夾雜物分析及控制對(duì)策研究[J]. 阮飛,田震,包金小,翁舉. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]鋼中非金屬夾雜物檢驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10561—2005與ASTM E 45—2013的解析[J]. 楊玭,曹晶晶,袁鵬斌. 鋼管. 2017(06)
[5]低碳低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼精煉過(guò)程鋼中夾雜物行為研究[J]. 頊曉梅,孫雅平,賈繼華,王春峰. 鋼鐵釩鈦. 2017(06)
[6]Q195鑄坯大型夾雜物行為分析[J]. 丁輝,秦書(shū)洋,王雁,馬軍紅. 鑄造技術(shù). 2017(06)
[7]大型鋼錠表面夾雜物分布模擬研究[J]. 藺瑞. 大型鑄鍛件. 2016(04)
[8]奧氏體不銹鋼0Cr18Ni9管板裂紋失效機(jī)理分析[J]. 魏志剛,于明明,宋艷會(huì),張友冬,張曉琴,劉達(dá)彬. 化工設(shè)計(jì)通訊. 2016(05)
[9]基于GTN細(xì)觀損傷模型的激光拼焊板成形極限預(yù)測(cè)[J]. 馬向東,官英平. 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(22)
[10]IF鋼生產(chǎn)過(guò)程非金屬夾雜物行為研究[J]. 秦頤鳴,王新華,黃福祥,季晨曦. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
碩士論文
[1]基于GTN損傷模型的高強(qiáng)度鋼熱沖壓成形性能研究[D]. 魯可心.吉林大學(xué) 2016
[2]基于GTN損傷的鋁合金管內(nèi)高壓成形的破裂預(yù)測(cè)[D]. 劉銀泉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]考慮微觀GTN損傷模型的建筑鋼材力學(xué)性能研究[D]. 史一劍.北京交通大學(xué) 2013
[4]應(yīng)力三維度對(duì)材料斷裂破壞的影響[D]. 司馬愛(ài)平.上海交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3275192
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