含夹杂材料热变形及损伤行为研究

发布时间：2017-12-19 20:47

  本文关键词：含夹杂材料热变形及损伤行为研究　出处：《太原科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：大型锻件作为大型设备的核心部件,各行业对产品使用性能的要求不断提高、产品的成型工艺日趋复杂。而核心部件对产品性能的要求取决于原材料生产的洁净度,钢中非金属夹杂物水平是评定钢洁净度标准的重要指标之一。大型钢锭的生产过程,就决定了锻件中不可避免的会存在非金属夹杂物,钢中夹杂物的存在,严重影响锻件的力学性能、生产及使用。因而,探究钢中夹杂物对基体材料变形行为的影响具有重要研究意义。本文以含夹杂物的2.25Cr-1Mo-0.25V钢研究对象,采用物理实验和数值模拟相结合的方法,研究了含夹杂材料的变形及损伤行为,再现了夹杂性裂纹的演化及形成过程。首先,利用金相显微镜和扫描电镜分析材料中夹杂物的存在状态及尺寸分布,获得了夹杂物的形貌、存在位置及状态。随后利用Gleeble-1500D热模拟试验机进行高温拉伸实验,得到各温度下2.25Cr-1Mo-0.25V钢变形过程曲线。以该基础实验为依据,利用ABAQUS软件进行含夹杂材料的变形及损伤行为研究。通过建立含夹杂的体胞模型,采用金属延性损伤准则,分析了细观结构下,夹杂物的存在对基体应力应变分布的影响,再现了夹杂性裂纹的演化及形成过程。通过宏细观耦合分析,确定了温度为850℃、950℃、1050℃、1150℃、1250℃,应变速率为0.001S-1和0.005S-1各变形参数下,损伤萌生、起裂及宏观裂纹形成时的临界应变值。并通过含损伤材料的热压缩实验,验证了该参数的适用性,研究结果可为工程实践提供参考。
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.1

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1 江荣华;;大型锻件几种常见缺陷的防止方法[J];锻压装备与制造技术;2010年02期

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本文编号：1309374