制造水平的不斷提升,對復(fù)雜精密的機械裝備、零件的品質(zhì)要求也越來越高,而塑性加工技術(shù)和熱處理技術(shù)作為材料成型及改善材料性能的關(guān)鍵手段,在制造加工工業(yè)中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。材料處理過程中,材料的最終性能受多方面因素的影響,如塑性加工過程中的加載速度、幾何形狀、摩擦與接觸條件,熱處理過程中的溫度分布、組織分布和應(yīng)力分布等,如果僅通過試驗來摸索設(shè)計工藝參數(shù),費時費力,無法滿足實際生產(chǎn)需求。現(xiàn)階段,可以通過計算機進行塑性加工和熱處理過程的數(shù)值模擬,輔助工藝設(shè)計和工藝優(yōu)化,縮短研發(fā)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本。因此,研究如何提高數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性具有十分重要的意義。42CrMo鋼含有Cr、Mo等多種合金化元素,具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,既具有較高的強度,又具有較好的塑性,在鍛件,特別是大型鍛件領(lǐng)域,有廣泛的應(yīng)用。本文采用計算機模擬與實驗相結(jié)合的方法,構(gòu)建了 42CrMo鋼較準(zhǔn)確的本構(gòu)模型和材料性能數(shù)據(jù)庫,并開展了材料變形和熱處理淬火過程的計算機模擬和實驗,模擬結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好。通過熱壓縮實驗,測定了 42CrMo鋼在不同溫度和應(yīng)變速率下的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù),構(gòu)建了改進的Johnson-Cook本構(gòu)模型... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－１壓縮工藝曲線和壓縮前后試樣??－

??２００?－?￣￣?＂、、??＾?，?１１２３?Ｋ??｜?／??二?１５０?－?／?一???＇?＂?＾??沒．／?，?１２２３?Ｋ??－?／?／?－??：?／??????■—????＾?１００?－／?／?Ｚ一??３?＼；?Ｚ??Ｈ?＼�。�?１３２３?Ｋ??５〇?ｒ??０????１?＇?１?＇?１?＇?１?＇???０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０??Ｔｒｕｅ?ｓｔｒａｉｎ，?８??圖３－２?４２ＣｒＭｏ鋼在不同變形條件下的真應(yīng)力／應(yīng)變曲線：??（ａ）?ａ?＝?０．０１?ｓ－１；?（ｂ）?￡?＝?０．１?ｓ－１；?（ｃ）?￡?＝?１?ｓ＿１??Ｆｉｇ．?３－２．?Ｔｒｕｅ?ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?４２ＣｒＭｏ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：??（ａ）?￡?＝?０．０１?ｓ＿１；?（ｂ）?ｉ?＝?０．１?ｓ＿１；?（ｃ）?￡?＝?１?ｓ＿１??從圖３－２（ａ）、（ｂ）和（ｃ）可以看出，在相同應(yīng)變速率條件下，峰值應(yīng)力與變形溫??度呈負(fù)相關(guān)，其中主要有兩方面的原因，一是高溫會加劇原子熱運動，從而削弱??了原子間結(jié)合力，二是高溫也會促進空位原子擴散以及位錯攀移、交滑移現(xiàn)象，??產(chǎn)生一定的軟化效果。而當(dāng)溫度恒定時，峰值應(yīng)力和應(yīng)變都與應(yīng)變速率呈正相關(guān)，??因為應(yīng)變速率較大的時候，動態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶引起的軟化程度不足以抵消加工硬??化的效果，并且動態(tài)再結(jié)晶在大應(yīng)變速率條件下往往難以發(fā)生。??從圖３－２（ａ）、（ｂ）可以看出，應(yīng)力－應(yīng)變曲線大致可以分為三個階段。在第一階?

圖３－５應(yīng)變速率為０．０１?ｓ－１時??ｌｎ［ｆｆ／（〇４ｉ?＋?Ｂｙ?＋?Ｓ２ｓ２?＋?Ｓ３ｓ３?＋?Ｓ４ｓ４）（ｌ?＋?ＣＪｎｆ））］和?ｒ?－?７；的關(guān)系??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬和合金高溫變形過程本構(gòu)模型的研究進展[J]. 劉少飛,屈銀虎,王崇樓,王彥龍,成小樂,王柯.  材料導(dǎo)報. 2018(13)
[2]考慮有限元應(yīng)用的本構(gòu)模型預(yù)測能力評估（英文）[J]. 溫彤,劉瀾濤,黃倩,陳霞,方繼釗.  Journal of Central South University. 2018(06)
[3]基于BP網(wǎng)絡(luò)Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金等溫壓縮流變應(yīng)力預(yù)測[J]. 陳海生,馮勇,馬凡蛟,毛友川,劉向宏,張平祥,寇宏超,傅恒志.  稀有金屬材料與工程. 2016(06)
[4]熱處理過程數(shù)值模擬綜述[J]. 趙洪壯,許紅,劉相華,王國棟.  熱處理. 2004(01)
[5]塑性加工技術(shù)前沿綜述[J]. 王玉.  塑性工程學(xué)報. 2003(06)
[6]Development of Thermal Process and Numerical Modeling[J]. Zhuang Liu, Pan Zeng Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, P.R. China.  Journal of Shanghai Jiaotong University. 2000(01)

博士論文
[1]淬火過程有限元模擬關(guān)鍵技術(shù)及工藝參數(shù)優(yōu)化的研究[D]. 李輝平.山東大學(xué) 2005

碩士論文
[1]中低碳鋼大型齒輪軸熱處理數(shù)值模擬與淬硬層預(yù)報[D]. 羅連波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3556831