本文關(guān)鍵詞：基于Deform金屬鍛造和熱處理的晶粒度分析及組織遺傳研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近30多年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展，有限元模擬方法在鍛造加工方面得到廣泛應(yīng)用，并在鍛造和熱處理過程的數(shù)值模擬研究上都取得突破性進(jìn)展。借助計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)預(yù)測(cè)鍛造加工中的微觀組織演變，對(duì)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義。本論文的研究課題來源于廣東省重大科技專項(xiàng)（2009A080304004）“船舶工業(yè)用大型鍛件鍛造減量化及余熱能源利用技術(shù)的研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”。 本文選取大型鍛件—35CrMo黃船某型戰(zhàn)艦中間軸為研究對(duì)象，運(yùn)用有限元軟件Deform對(duì)其鍛造和熱處理過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，并針對(duì)鍛造和熱處理過程中的晶粒度變化進(jìn)行了軟件的二次開發(fā)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方面的研究。本文的研究內(nèi)容和主要結(jié)論如下： （1）在windows平臺(tái)上，，對(duì)現(xiàn)有的Deform軟件進(jìn)行了二次開發(fā)，利用軟件自帶的用戶子程序功能和Absoft Fortran軟件，插入了德國Aachen大學(xué)的R.Kopp教授提出的再結(jié)晶模型，使其具有晶粒度模擬的功能。 （2）對(duì)大型鍛件的鍛造和熱處理過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。從模擬結(jié)果上看，在鍛造過程中，隨著送進(jìn)量的增加，晶粒尺寸有減小的趨勢(shì)；隨著壓下率的增大，晶粒尺寸也有減小的趨勢(shì)。為了獲得細(xì)小晶粒，實(shí)際鍛打時(shí)，應(yīng)保證有足夠的送進(jìn)量；優(yōu)化后的加熱規(guī)范不僅可以得到細(xì)小晶粒，而且始鍛溫度低，加熱時(shí)間縮短了4%，約0.43h，在降低能耗上起了一定的作用。 （3）進(jìn)行熱處理時(shí)，在影響晶粒和組織遺傳的各因素中，加熱速度最顯著，加熱方式次之，保溫時(shí)間和冷卻方式對(duì)其影響較小。并且淬火保溫時(shí)間縮短了30分鐘，進(jìn)一步降低了能耗。通過對(duì)鍛造工藝和熱處理工藝之間協(xié)同關(guān)系的研究，發(fā)現(xiàn)保證充分的送進(jìn)量和壓下率可以很好地促進(jìn)熱處理工藝，進(jìn)一步細(xì)化晶粒。 （4）提取樣品進(jìn)行熱處理實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)上看，進(jìn)行慢速加熱時(shí)，35Crmo鋼發(fā)生明顯的晶粒遺傳現(xiàn)象，反之，中速加熱沒有。為了防止晶粒遺傳現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)提高臨界區(qū)的加熱速度。
【關(guān)鍵詞】：35CrMo 二次開發(fā) 數(shù)值模擬 晶粒度 組織遺傳
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TG311;TG151
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 選題的背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 鍛造過程數(shù)值模擬12-13
• 1.2.2 熱處理過程數(shù)值模擬13-14
• 1.2.3 微觀組織模擬14-15
• 1.3 組織遺傳現(xiàn)象及解釋15-16
• 1.4 課題研究的意義和主要內(nèi)容16
• 1.5 小結(jié)16-17
• 第二章 金屬鍛造和熱處理數(shù)值方法17-28
• 2.1 引言17
• 2.2 Deform 軟件介紹17-19
• 2.3 剛塑性有限元熱力耦合基本理論19-22
• 2.3.1 基本假設(shè)19
• 2.3.2 基本方程和邊界條件19-20
• 2.3.3 剛塑性有限元法20
• 2.3.4 鍛造溫度場(chǎng)模型建立20-21
• 2.3.5 溫度場(chǎng)邊界條件處理21
• 2.3.6 熱力耦合計(jì)算21-22
• 2.4 熱處理溫度場(chǎng)模型建立22-25
• 2.4.1 熱傳導(dǎo)方程的建立22-23
• 2.4.2 定解條件23-24
• 2.4.3 熱物性參數(shù)24-25
• 2.5 關(guān)鍵技術(shù)的處理25-27
• 2.5.1 模具結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)描述25
• 2.5.2 摩擦邊界問題25
• 2.5.3 動(dòng)態(tài)接觸邊界問題25-26
• 2.5.4 網(wǎng)格劃分和重劃分處理26-27
• 2.5.5 收斂準(zhǔn)則27
• 2.6 小結(jié)27-28
• 第三章 再結(jié)晶分析模型和 DEFORM 軟件的二次開發(fā)28-37
• 3.1 引言28
• 3.2 再結(jié)晶分析模型28-29
• 3.2.1 再結(jié)晶過程28
• 3.2.2 再結(jié)晶分析模型28-29
• 3.3 Dedorm 軟件的二次開發(fā)29-36
• 3.3.1 用戶自定義子程序29-32
• 3.3.2 再結(jié)晶過程子程序的編制32-36
• 3.4 小結(jié)36-37
• 第四章 數(shù)值模擬及結(jié)果分析37-56
• 4.1 引言37
• 4.2 再結(jié)晶模型參數(shù)37
• 4.3 鍛造過程模擬結(jié)果37-43
• 4.3.1 模擬鍛造過程的幾何模型37-38
• 4.3.2 送進(jìn)量對(duì)晶粒尺寸的影響38-40
• 4.3.3 加熱規(guī)范、壓下率對(duì)晶粒尺寸的影響40-43
• 4.4 熱處理過程模擬結(jié)果43-52
• 4.4.1 熱處理過程模擬的幾何模型43-44
• 4.4.2 加熱速度的影響44-46
• 4.4.3 保溫時(shí)間的影響46-47
• 4.4.4 加熱方式的影響47-48
• 4.4.5 冷卻方式的影響48
• 4.4.6 正交實(shí)驗(yàn)48-52
• 4.5 協(xié)同關(guān)系52-54
• 4.6 小結(jié)54-56
• 第五章 金屬試樣金相實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析56-61
• 5.1 引言56
• 5.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備56-58
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料56
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器56-57
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟57-58
• 5.3 金屬平均晶粒度測(cè)定方法58
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析58-60
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果58-59
• 5.4.2 結(jié)果分析59-60
• 5.5 晶粒遺傳的消除和防止60
• 5.6 小結(jié)60-61
• 結(jié)論與展望61-62
• 主要結(jié)論61
• 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 附錄67-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75-76
• 致謝76-77
• 附件77

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于Deform金屬鍛造和熱處理的晶粒度分析及組織遺傳研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：400571