發(fā)布時(shí)間：2024-01-16 18:52

　　M50鋼因其良好的高溫硬度及高溫接觸疲勞性能,成為現(xiàn)階段航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承應(yīng)用最為廣泛的材料。軸承制造過程中,因構(gòu)件組織不穩(wěn)定、殘余應(yīng)力釋放等造成的形位和精度不穩(wěn)定問題一直存在,影響著軸承的精度和服役壽命。因此,控制軸承生產(chǎn)工藝中殘余應(yīng)力大小及不穩(wěn)定相的轉(zhuǎn)變,可以有效提高軸承的精度和服役壽命。目前針對M50鋼軸承的生產(chǎn)工藝中殘余應(yīng)力演化的系統(tǒng)研究工作尚不完善,需要系統(tǒng)開展相關(guān)工作。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,熱處理過程的數(shù)值模擬受到各國熱處理界的高度重視,使得借助有限元仿真的手段來進(jìn)行殘余應(yīng)力的研究成為一種趨勢。本課題采用仿真的方式對M50鋼軸承零件不同熱處理工藝(淬火、回火及穩(wěn)定化)過程中的殘余應(yīng)力演化進(jìn)行研究。利用Abaqus有限元軟件建立了含有相變子模型的淬火模型,基于實(shí)驗(yàn)測得的熱物參數(shù)和本構(gòu)參數(shù),模擬了M50鋼軸承套圈外環(huán)在不同熱處理工藝中殘余應(yīng)力形成及演化過程,并探究了不同熱處理工藝參數(shù)對殘余應(yīng)力演化的影響。淬火模擬結(jié)果顯示,M50鋼工件淬火過程中殘余應(yīng)力的大小與分布由溫度梯度導(dǎo)致的熱應(yīng)力和組織轉(zhuǎn)變的不同時(shí)性導(dǎo)致的組織應(yīng)力共同決定。工件在相變發(fā)生前應(yīng)力呈現(xiàn)外拉內(nèi)壓的分布,相變發(fā)生后應(yīng)力...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 M50鋼概述
    1.3 殘余應(yīng)力概述
        1.3.1 殘余應(yīng)力的定義與產(chǎn)生原因
        1.3.2 殘余應(yīng)力對工件的影響
    1.4 熱處理過程殘余應(yīng)力模擬仿真研究
        1.4.1 淬火應(yīng)力模擬的研究進(jìn)展
        1.4.2 回火殘余應(yīng)力模擬的研究進(jìn)展
        1.4.3 穩(wěn)定化階段殘余應(yīng)力模擬的研究進(jìn)展
    1.5 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 熱處理工藝
        2.2.1 淬火工藝
        2.2.2 回火工藝
        2.2.3 穩(wěn)定化工藝
    2.3 熱物參數(shù)測試
        2.3.1 淬火降溫曲線測量
        2.3.2 比熱容和熱導(dǎo)率測量
        2.3.3 線膨脹系數(shù)測量
        2.3.4 彈性模量測量
        2.3.5 熱壓縮實(shí)驗(yàn)
第3章 M50鋼軸承套圈淬火過程應(yīng)力形成-演化分析與控制
    3.1 引言
    3.2 淬火模型及材料參數(shù)
        3.2.1 淬火模擬實(shí)現(xiàn)
        3.2.2 相變模型
        3.2.3 溫度場和應(yīng)力場邊界條件及參數(shù)
    3.3 淬火應(yīng)力的計(jì)算與驗(yàn)證
    3.4 冷卻介質(zhì)對淬火應(yīng)力的影響
        3.4.1 溫度場分析
        3.4.2 組織場分析
        3.4.3 應(yīng)力場分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 M50鋼軸承套圈回火過程應(yīng)力演化與控制
    4.1 引言
    4.2 數(shù)學(xué)模型及材料參數(shù)
        4.2.1 回火模擬實(shí)現(xiàn)
        4.2.2 數(shù)學(xué)模型及材料參數(shù)
    4.3 回火過程殘余應(yīng)力演化仿真分析
    4.4 回火工藝對殘余應(yīng)力的影響
        4.4.1 回火溫度對應(yīng)力的影響
        4.4.2 回火時(shí)間對殘余應(yīng)力的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 M50鋼軸承套圈穩(wěn)定化過程應(yīng)力演化分析
    5.1 引言
    5.2 數(shù)學(xué)模型及材料參數(shù)
        5.2.1 冷熱循環(huán)模擬實(shí)現(xiàn)
        5.2.2 溫度場計(jì)算
        5.2.3 應(yīng)力場計(jì)算
    5.3 冷熱循環(huán)中不同冷處理溫度的應(yīng)力演化過程仿真分析
        5.3.1 溫度場分析
        5.3.2 應(yīng)力場分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3879021