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42CrMo钢压缩及淬火过程数值模拟与实验研究

发布时间:2021-12-29 20:37
  制造水平的不断提升,对复杂精密的机械装备、零件的品质要求也越来越高,而塑性加工技术和热处理技术作为材料成型及改善材料性能的关键手段,在制造加工工业中发挥着关键性作用。材料处理过程中,材料的最终性能受多方面因素的影响,如塑性加工过程中的加载速度、几何形状、摩擦与接触条件,热处理过程中的温度分布、组织分布和应力分布等,如果仅通过试验来摸索设计工艺参数,费时费力,无法满足实际生产需求。现阶段,可以通过计算机进行塑性加工和热处理过程的数值模拟,辅助工艺设计和工艺优化,缩短研发周期,提高产品质量,降低成本。因此,研究如何提高数值模拟的准确性具有十分重要的意义。42CrMo钢含有Cr、Mo等多种合金化元素,具有优良的综合力学性能,既具有较高的强度,又具有较好的塑性,在锻件,特别是大型锻件领域,有广泛的应用。本文采用计算机模拟与实验相结合的方法,构建了 42CrMo钢较准确的本构模型和材料性能数据库,并开展了材料变形和热处理淬火过程的计算机模拟和实验,模拟结果与实验结果吻合较好。通过热压缩实验,测定了 42CrMo钢在不同温度和应变速率下的应力-应变数据,构建了改进的Johnson-Cook本构模型... 

【文章来源】:山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:88 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

42CrMo钢压缩及淬火过程数值模拟与实验研究


图3-1压缩工艺曲线和压缩前后试样??-

曲线,应力,条件,曲线


??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??图3-2?42CrMo钢在不同变形条件下的真应力/应变曲线:??(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??从图3-2(a)、(b)和(c)可以看出,在相同应变速率条件下,峰值应力与变形温??度呈负相关,其中主要有两方面的原因,一是高温会加剧原子热运动,从而削弱??了原子间结合力,二是高温也会促进空位原子扩散以及位错攀移、交滑移现象,??产生一定的软化效果。而当温度恒定时,峰值应力和应变都与应变速率呈正相关,??因为应变速率较大的时候,动态回复和再结晶引起的软化程度不足以抵消加工硬??化的效果,并且动态再结晶在大应变速率条件下往往难以发生。??从图3-2(a)、(b)可以看出,应力-应变曲线大致可以分为三个阶段。在第一阶?

42CrMo钢压缩及淬火过程数值模拟与实验研究


图3-5应变速率为0.01?s-1时??ln[ff/(〇4i?+?By?+?S2s2?+?S3s3?+?S4s4)(l?+?CJnf))]和?r?-?7;的关系??

【参考文献】:
期刊论文
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博士论文
[1]淬火过程有限元模拟关键技术及工艺参数优化的研究[D]. 李辉平.山东大学 2005

硕士论文
[1]中低碳钢大型齿轮轴热处理数值模拟与淬硬层预报[D]. 罗连波.哈尔滨工业大学 2014



本文编号:3556831

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