700Mpa級(jí)汽車(chē)大梁鋼的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶與數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2022-07-19 15:06
本文以700Mpa高強(qiáng)度汽車(chē)大梁鋼為研究對(duì)象,利用Gleeble-3500熱模擬機(jī)進(jìn)行熱變形實(shí)驗(yàn),探究了變形溫度(950~1150℃)與應(yīng)變速率(0.01~5s-1)對(duì)HG700汽車(chē)大梁鋼高溫塑性變形及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響。研究表明,高變形溫度及低應(yīng)變速率均會(huì)促進(jìn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行,低應(yīng)變速率(0.01s-1,0.1s-1)下,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶特征較為明顯。本文選用基于Arrhenius方程的雙曲正弦本構(gòu)模型,對(duì)HG700汽車(chē)大梁鋼等溫?zé)嶙冃芜^(guò)程峰值流變應(yīng)力及全應(yīng)變流變應(yīng)力進(jìn)行描述。其中,全應(yīng)變流變應(yīng)力模型考慮了應(yīng)變量對(duì)流變應(yīng)力參數(shù)的影響,通過(guò)多項(xiàng)式回歸建立了模型參數(shù)α、n、Q、A與應(yīng)變量ε的函數(shù)關(guān)系。經(jīng)檢驗(yàn),以上模型均可準(zhǔn)確描述HG700汽車(chē)大梁鋼熱變形過(guò)程中,相關(guān)熱變形條件對(duì)流變應(yīng)力的影響。通過(guò)對(duì)流變應(yīng)力曲線(xiàn)及原奧氏體金相腐蝕結(jié)果進(jìn)行分析,建立HG700汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型,探究了熱變形條件對(duì)HG700汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過(guò)程的影響。結(jié)果表明,HG700汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶從起始狀態(tài)至完成90%動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所需變形量,...
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外汽車(chē)大梁鋼的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)外汽車(chē)大梁鋼的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)汽車(chē)大梁鋼的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 高強(qiáng)度汽車(chē)大梁鋼的研究方向
1.3 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型研究現(xiàn)狀
1.3.1 宏觀流變應(yīng)力模型的研究現(xiàn)狀
1.3.2 微觀動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型研究現(xiàn)狀
1.3.3 塑性變形數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的、內(nèi)容及步驟
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 研究步驟
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方案
2.4 金相實(shí)驗(yàn)
第三章 HG700 汽車(chē)大梁鋼本構(gòu)模型的建立
3.1 熱壓縮真應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)分析
3.2 HG700 汽車(chē)大梁鋼峰值應(yīng)力本構(gòu)模型建立
3.2.1 高溫流變應(yīng)力理論模型
3.2.2 應(yīng)變速率對(duì)峰值應(yīng)力的影響
3.2.3 變形溫度對(duì)峰值應(yīng)力的影響
3.2.4 Z參數(shù)對(duì)峰值應(yīng)力的影響
3.2.5 本構(gòu)方程檢驗(yàn)
3.3 HG700 汽車(chē)大梁鋼全應(yīng)變本構(gòu)模型的建立
3.3.1 熱壓縮實(shí)驗(yàn)流變應(yīng)力曲線(xiàn)數(shù)據(jù)提取
3.3.2 不同應(yīng)變量Arrhenius回歸分析
3.3.3 α、n(修正)、Q、A多項(xiàng)式回歸分析
3.3.4 HG700 汽車(chē)大梁鋼全應(yīng)變本構(gòu)模型檢驗(yàn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 HG700 汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型的建立
4.1 HG700 汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變模型
4.1.1 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變模型的建立
4.1.2 熱變形條件對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變的影響
4.2 HG700 汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)模型
4.2.1 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)模型的建立
4.2.2 熱變形條件對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的影響
4.3 HG700 汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸模型
4.3.1 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸模型的建立
4.3.2 熱變形條件對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 HG700 汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶數(shù)值模擬
5.1 HG700 汽車(chē)大梁鋼數(shù)值模擬模型建立
5.1.1 塑性成形理論及假設(shè)
5.1.2 數(shù)值模擬模型參數(shù)設(shè)置
5.2 變形量對(duì)HG700 汽車(chē)大梁鋼熱變形過(guò)程的影響
5.2.1 變形量對(duì)試樣變形形態(tài)的影響
5.2.2 變形量對(duì)試樣應(yīng)變分布的影響
5.2.3 變形量對(duì)試樣應(yīng)力分布的影響
5.2.4 變形量對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)分布的影響
5.2.5 變形量對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸分布的影響
5.3 變形溫度對(duì)HG700 汽車(chē)大梁鋼熱變形過(guò)程影響
5.3.1 變形溫度對(duì)試樣應(yīng)變分布的影響
5.3.2 變形溫度對(duì)試樣應(yīng)力分布的影響
5.3.3 變形溫度對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)分布的影響
5.3.4 變形溫度對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸分布的影響
5.4 應(yīng)變速率對(duì)HG700 汽車(chē)大梁鋼熱變形過(guò)程影響
5.4.1 應(yīng)變速率對(duì)試樣應(yīng)變分布的影響
5.4.2 應(yīng)變速率對(duì)試樣應(yīng)力分布的影響
5.4.3 應(yīng)變速率對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)分布的影響
5.4.4 應(yīng)變速率對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸分布的影響
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車(chē)用高強(qiáng)大梁鋼在重卡車(chē)架輕量化的應(yīng)用[J]. 杜曉彤,王寶昆,段智芳,王凌. 物理測(cè)試. 2016(06)
[2]Ti對(duì)700 MPa級(jí)汽車(chē)大梁鋼靜態(tài)軟化行為的影響[J]. 李永亮,王福明,李長(zhǎng)榮,楊占兵,曹瑞芳,鄭亞旭,何煜天. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]Ti對(duì)700 MPa級(jí)汽車(chē)大梁鋼奧氏體晶粒長(zhǎng)大的影響[J]. 李永亮,王福明,李長(zhǎng)榮,楊占兵,郭亞婷,何煜天. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]熱軋汽車(chē)大梁鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳其源,劉振宇,周曉光,吳思煒,王國(guó)棟. 軋鋼. 2016(02)
[5]650MPa級(jí)V-N微合金化汽車(chē)大梁鋼強(qiáng)化機(jī)制研究[J]. 惠亞軍,潘輝,周娜,李瑞恒,李文遠(yuǎn),劉錕. 金屬學(xué)報(bào). 2015(12)
[6]首鋼熱軋汽車(chē)大梁鋼沖壓開(kāi)裂原因分析[J]. 孟憲堂,王小勇,李瑞恒,周娜,馬耀峰,于洋. 物理測(cè)試. 2014(06)
[7]Nb-V復(fù)合微合金化低合金鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變規(guī)律[J]. 包俊成,李鑫,趙捷,寧保群,李建平. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(S2)
[8]金屬材料本構(gòu)模型的研究進(jìn)展[J]. 彭鴻博,張宏建. 機(jī)械工程材料. 2012(03)
[9]汽車(chē)大梁板WL510鋼的性能控制[J]. 楊澄. 金屬熱處理. 2011(10)
[10]屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)超高強(qiáng)度大梁鋼沖壓開(kāi)裂原因的分析[J]. 張宜,胡學(xué)文,萬(wàn)文紅. 安徽冶金. 2009(03)
博士論文
[1]700 MPa級(jí)高強(qiáng)度汽車(chē)大梁鋼成分設(shè)計(jì)與組織控制研究[D]. 李永亮.北京科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]60Si2CrVAT彈簧鋼熱變形及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究[D]. 周秋月.江蘇大學(xué) 2016
[2]12Cr2Ni4A鋼的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為及數(shù)值模擬[D]. 周杰.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[3]核電用鋼316LN動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 齊珂.上海交通大學(xué) 2014
[4]橋梁鋼熱壓縮過(guò)程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)研究與有限元模擬[D]. 趙健.山東大學(xué) 2010
[5]42CrMo熱塑性流變及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究[D]. 駱剛.重慶大學(xué) 2010
[6]汽車(chē)大梁板P510L生產(chǎn)工藝優(yōu)化研究[D]. 鄭東升.東北大學(xué) 2008
[7]09CuPTiRE鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的有限元數(shù)值模擬[D]. 鄒菲菲.山東大學(xué) 2007
[8]Q235鋼熱塑性變形過(guò)程中微觀組織模擬[D]. 朱宏楨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[9]AZ31鎂合金熱變形力學(xué)行為和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的研究[D]. 趙國(guó)丹.重慶大學(xué) 2005
本文編號(hào):3663639
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外汽車(chē)大梁鋼的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)外汽車(chē)大梁鋼的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)汽車(chē)大梁鋼的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 高強(qiáng)度汽車(chē)大梁鋼的研究方向
1.3 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型研究現(xiàn)狀
1.3.1 宏觀流變應(yīng)力模型的研究現(xiàn)狀
1.3.2 微觀動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型研究現(xiàn)狀
1.3.3 塑性變形數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的、內(nèi)容及步驟
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 研究步驟
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方案
2.4 金相實(shí)驗(yàn)
第三章 HG700 汽車(chē)大梁鋼本構(gòu)模型的建立
3.1 熱壓縮真應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)分析
3.2 HG700 汽車(chē)大梁鋼峰值應(yīng)力本構(gòu)模型建立
3.2.1 高溫流變應(yīng)力理論模型
3.2.2 應(yīng)變速率對(duì)峰值應(yīng)力的影響
3.2.3 變形溫度對(duì)峰值應(yīng)力的影響
3.2.4 Z參數(shù)對(duì)峰值應(yīng)力的影響
3.2.5 本構(gòu)方程檢驗(yàn)
3.3 HG700 汽車(chē)大梁鋼全應(yīng)變本構(gòu)模型的建立
3.3.1 熱壓縮實(shí)驗(yàn)流變應(yīng)力曲線(xiàn)數(shù)據(jù)提取
3.3.2 不同應(yīng)變量Arrhenius回歸分析
3.3.3 α、n(修正)、Q、A多項(xiàng)式回歸分析
3.3.4 HG700 汽車(chē)大梁鋼全應(yīng)變本構(gòu)模型檢驗(yàn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 HG700 汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型的建立
4.1 HG700 汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變模型
4.1.1 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變模型的建立
4.1.2 熱變形條件對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變的影響
4.2 HG700 汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)模型
4.2.1 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)模型的建立
4.2.2 熱變形條件對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的影響
4.3 HG700 汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸模型
4.3.1 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸模型的建立
4.3.2 熱變形條件對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 HG700 汽車(chē)大梁鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶數(shù)值模擬
5.1 HG700 汽車(chē)大梁鋼數(shù)值模擬模型建立
5.1.1 塑性成形理論及假設(shè)
5.1.2 數(shù)值模擬模型參數(shù)設(shè)置
5.2 變形量對(duì)HG700 汽車(chē)大梁鋼熱變形過(guò)程的影響
5.2.1 變形量對(duì)試樣變形形態(tài)的影響
5.2.2 變形量對(duì)試樣應(yīng)變分布的影響
5.2.3 變形量對(duì)試樣應(yīng)力分布的影響
5.2.4 變形量對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)分布的影響
5.2.5 變形量對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸分布的影響
5.3 變形溫度對(duì)HG700 汽車(chē)大梁鋼熱變形過(guò)程影響
5.3.1 變形溫度對(duì)試樣應(yīng)變分布的影響
5.3.2 變形溫度對(duì)試樣應(yīng)力分布的影響
5.3.3 變形溫度對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)分布的影響
5.3.4 變形溫度對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸分布的影響
5.4 應(yīng)變速率對(duì)HG700 汽車(chē)大梁鋼熱變形過(guò)程影響
5.4.1 應(yīng)變速率對(duì)試樣應(yīng)變分布的影響
5.4.2 應(yīng)變速率對(duì)試樣應(yīng)力分布的影響
5.4.3 應(yīng)變速率對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)分布的影響
5.4.4 應(yīng)變速率對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸分布的影響
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車(chē)用高強(qiáng)大梁鋼在重卡車(chē)架輕量化的應(yīng)用[J]. 杜曉彤,王寶昆,段智芳,王凌. 物理測(cè)試. 2016(06)
[2]Ti對(duì)700 MPa級(jí)汽車(chē)大梁鋼靜態(tài)軟化行為的影響[J]. 李永亮,王福明,李長(zhǎng)榮,楊占兵,曹瑞芳,鄭亞旭,何煜天. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]Ti對(duì)700 MPa級(jí)汽車(chē)大梁鋼奧氏體晶粒長(zhǎng)大的影響[J]. 李永亮,王福明,李長(zhǎng)榮,楊占兵,郭亞婷,何煜天. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]熱軋汽車(chē)大梁鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳其源,劉振宇,周曉光,吳思煒,王國(guó)棟. 軋鋼. 2016(02)
[5]650MPa級(jí)V-N微合金化汽車(chē)大梁鋼強(qiáng)化機(jī)制研究[J]. 惠亞軍,潘輝,周娜,李瑞恒,李文遠(yuǎn),劉錕. 金屬學(xué)報(bào). 2015(12)
[6]首鋼熱軋汽車(chē)大梁鋼沖壓開(kāi)裂原因分析[J]. 孟憲堂,王小勇,李瑞恒,周娜,馬耀峰,于洋. 物理測(cè)試. 2014(06)
[7]Nb-V復(fù)合微合金化低合金鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變規(guī)律[J]. 包俊成,李鑫,趙捷,寧保群,李建平. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(S2)
[8]金屬材料本構(gòu)模型的研究進(jìn)展[J]. 彭鴻博,張宏建. 機(jī)械工程材料. 2012(03)
[9]汽車(chē)大梁板WL510鋼的性能控制[J]. 楊澄. 金屬熱處理. 2011(10)
[10]屈服強(qiáng)度700MPa級(jí)超高強(qiáng)度大梁鋼沖壓開(kāi)裂原因的分析[J]. 張宜,胡學(xué)文,萬(wàn)文紅. 安徽冶金. 2009(03)
博士論文
[1]700 MPa級(jí)高強(qiáng)度汽車(chē)大梁鋼成分設(shè)計(jì)與組織控制研究[D]. 李永亮.北京科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]60Si2CrVAT彈簧鋼熱變形及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究[D]. 周秋月.江蘇大學(xué) 2016
[2]12Cr2Ni4A鋼的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為及數(shù)值模擬[D]. 周杰.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[3]核電用鋼316LN動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 齊珂.上海交通大學(xué) 2014
[4]橋梁鋼熱壓縮過(guò)程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)研究與有限元模擬[D]. 趙健.山東大學(xué) 2010
[5]42CrMo熱塑性流變及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究[D]. 駱剛.重慶大學(xué) 2010
[6]汽車(chē)大梁板P510L生產(chǎn)工藝優(yōu)化研究[D]. 鄭東升.東北大學(xué) 2008
[7]09CuPTiRE鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的有限元數(shù)值模擬[D]. 鄒菲菲.山東大學(xué) 2007
[8]Q235鋼熱塑性變形過(guò)程中微觀組織模擬[D]. 朱宏楨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[9]AZ31鎂合金熱變形力學(xué)行為和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的研究[D]. 趙國(guó)丹.重慶大學(xué) 2005
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