304不锈钢薄板微塑性成形行为实验研究

发布时间：2017-08-13 09:02

  本文关键词：304不锈钢薄板微塑性成形行为实验研究

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【摘要】：随着现代航空航天、微型医疗、电子通讯、纺织印染等技术的发展,对微型系统及相关的微小金属零件的需求日益增长。虽然目前对微小尺度范围内的塑性成形理论及应用研究已广泛开展并逐步深入,但理论研究还存在一些不足且研究结果对技术方面的指导作用也存在很多局限性。随着微小构件尺寸的减小,塑性变形区内晶粒的数量也随之减少,表层晶粒与厚度方向晶粒的排布与方位分布对变形的影响越来越显著,表面层模型、应变梯度硬化理论及晶体塑性理论的研究及应用虽然有其适用性,但也均存在明显的局限性。本文以试验为基础对薄板金属材料的塑形成形性能进行研究,为理论研究提供实验数据支撑。本文选用的材料为304不锈钢薄板,首先对不同厚度的试样进行热处理,得到均匀的晶粒组织,接着做单向拉伸试验,热处理后试样表层产生的钝化膜韧性好,对表层晶粒中的位错滑移到表面会起到阻碍作用,试样越薄表面钝化膜所占比例增加,进而使得材料屈服应力随试样的变薄而增加。在修正的Hall-Petch关系式中对不同厚度试样的屈服应力有比较准确的预测。而随着试样变薄,厚向晶粒数减少,导致试样延伸率降低。接下来对热处理过的试样进行微拉深试验,对于不同筒形件尺寸的拉深力—位移曲线,板料厚度对最大拉深力点的位移量影响大,表现出筒形件所用板料越薄位移量越小这一尺寸效应现象;对于厚度不同的试样,试样越薄最大拉深力越小,而对达到最大拉深力时的位移量影响较小;引入修正的Nix-Gao应变梯度模型,建立含径向项的最大拉深力计算公式,并与最大拉深力试验值相对比,数据基本吻合,表现出越薄越强这一尺寸效应现象。
【关键词】：304不锈钢 单向拉伸 屈服应力 微拉深 最大拉深力
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.71
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 引言9
• 1.2 微塑性成形技术研究现状9-14
• 1.2.1 国外研究现状9-12
• 1.2.2 国内研究现状12-14
• 1.3 微塑性成形中表层晶粒研究进展14-16
• 1.3.1 研究现状14-15
• 1.3.2 表面层模型15-16
• 1.4 晶体塑性理论模型16-17
• 1.5 本课题研究主要内容及意义17-19
• 1.5.1 课题研究意义17
• 1.5.2 主要研究内容17-19
• 第2章 试验材料及试验设备19-23
• 2.1 试验材料19
• 2.2 试验试样的制备19-21
• 2.2.1 单向拉伸试样的制备19-20
• 2.2.2 筒形件拉深试样制备20-21
• 2.3 试验设备21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 单向拉伸试验及分析23-39
• 3.1 材料热处理及组织观察23-26
• 3.2 拉伸试验数据处理26-30
• 3.3 屈服应力分析30-33
• 3.3.1 屈服应力拟合分析30-31
• 3.3.2 试样厚度对屈服应力影响分析31-33
• 3.4 塑性成形性能分析33-37
• 3.4.1 材料抗拉强度分析33-35
• 3.4.3 材料延伸率分析35-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第4章 筒形件拉深试验及分析39-53
• 4.1 拉深试验39-43
• 4.1.1 模具设计39-41
• 4.1.2 润滑剂41
• 4.1.3 试验参数41-43
• 4.2 拉深试验分析43-52
• 4.2.1 Nix-Gao应变梯度模型分析43-45
• 4.2.2 最大拉深力理论分析45-47
• 4.2.3 拉深力—位移曲线分析47-50
• 4.2.4 试样厚度方向晶粒影响分析50-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第5章 结论与展望53-55
• 5.1 结论53-54
• 5.2 展望54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-61
• 作者简介61
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果61-62

【参考文献】

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本文编号：666444