三辊楔横轧空心件热变形时微观组织的研究

利用非线性有限元建立了金属成形过程中热、力、组织相互耦合的刚塑性有限元模型,采用该模型对三辊楔横轧空心件成形工艺进行仿真计算,得出不同阶段轧件的晶粒尺寸变化规律.在此基础上,应用正交实验法探讨了空心坯料轧制时壁厚、断面收缩率、轧制温度对晶粒尺寸的影响.结果表明:轧制温度对晶粒尺寸影响显著,其次依次为肇厚、断面收缩率.     

楔横轧不同变形阶段的微观组织演变分析

运用三维刚塑性有限元DEFORM-3D软件对GH4169合金零件的楔横轧成形进行变形、传热、微观组织演变的耦合数值模拟,揭示轧件在楔横轧成形过程中各个变形阶段(楔入段、展宽段和精整段)微观组织的演变规律,分析轧件平均晶粒尺寸在不同变形阶段变化的具体原因。结果表明,楔横轧成形GH4169合金轧件时,虽然温度低、应变率高,但楔横轧特有的大变形仍能使动态再结晶发生并完成,从而得到细小均匀的晶粒组织;轧件晶粒的细化程度随断面收缩率的增大而增大;轧件在高温下主要发生晶粒长大,因此减小精整段的长度以及缩短进入下道工序的时间,可以避免粗晶的产生,提高成形件的综合力学性能。     

楔横轧非对称轴类件微观组织演变的预测

楔横轧轴类件成形不但是成形零件的形状,而且更重要的是通过塑性变形提高产品的力学性能.利用非线性有限元建立了变形—传热—微观组织相互耦合的刚塑性有限元模型,采用该模型对楔横轧非对称轴类件成形工艺进行了仿真计算.结果表明,非对称轧制有下列特点:弱侧晶粒细化程度更高,强侧晶粒细化不足,台阶心部晶粒能得到有效细化.这些能为进一步提高楔横轧非对称轴类件质量和力学性能提供理论基础.     

楔横轧轧制微观组织演变规律的研究现状与发展

火车车轴、汽车半轴等长轴类零件需求量与日俱增,采用多楔楔横轧精密成形技术生产长轴类零件将是今后其成形的主要趋势。其产品不但应保证基本形状,且要有良好的综合力学性能。因此,研究楔横轧多楔轧制微观组织演变规律,控制产品的最终组织结构,具有重要的理论意义和工程价值。     

楔横轧轧制空心轴类件损伤程度的研究

基于楔横轧轧制空心轴类件工艺,采用正交实验法对轧制过程中的工艺参数进行了有限元分析;引入Coekcroft& Latharn损伤模型对空心轴类件在轧制过程中的损伤程度极其变化规律进行了研究,找出了影响空心轴类件轧制质量的主要工艺参数及规律,为实际生产提供了理论依据.     

基于有限元法分析楔横轧大型轴类件可行性

目前国内外重型汽车等大型轴类件需求量与日俱增,传统锻造工艺难以满足市场需求,文章采用Ansys/Dyna有限元软件,建立楔横轧大型轴类件有限元模型并进行实验验证,在此基础上对楔横轧工艺成形大型轴类件进行有限元数值模拟,分析随着轧件尺寸的增大,轧件内部应力、应变的变化规律和直径对轧件心部破坏的影响规律,阐明楔横轧成形大型轴类件工艺是可行的,研究结果为实现大型轴类件高效化、节能化生产,满足市场需求提供了理论依据.     

GH4169合金楔横轧微观组织演变及动态再结晶机制

采用金相显微镜和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了楔横轧制备的GH4169合金轧件的微观组织演变和动态再结晶机制;利用数值分析方法获得了楔横轧过程中等效应变、应变速率和温度的相互关系和变化规律,并探讨对楔横轧GH4169合金动态再结晶的影响。结果表明,楔横轧的变形特点是导致GH4169合金组织均匀和动态再结晶机制不同的主要原因,较大的断面收缩率有利于组织均匀化;轧件表面以非连续动态再结晶机制为主,而心部以连续动态再结晶机制为主。     

三辊楔横轧轴类件内部缺陷的分析

采用实验研究和有限元分析相结合的方法,研究了3种轴类件(实心件、空心件、带芯棒的空心件)在三辊楔横轧过程中轧件的内部缺陷.研究结果表明:实心件心部附近的环状区域易产生明显裂纹,而空心件能够有效的避开环状缺陷;方向交变的剪应力促使轧件心部附近孕育微观破坏,拉应力促进裂纹进一步扩展.实验采用带芯棒的空心件轧制,能够制备出高质量的轴件,为丰富三辊楔横轧加工理论及扩大应用范同提供理论依据与实验支持.     

大型轴类件楔横轧成形可行性分析

目前国内外重型汽车等大型轴类件采用锻造成形,存在着效率低成本高等问题.本文利用Ansys/Dyna有限元软件,对楔横轧轧制大型轴类件进行有限元数值模拟,分析了随着轧件直径的增大,轧件内部应力、应变的变化规律和直径对轧件心部应力的影响,得出大型轴类件采用楔横轧成形是可行的,为实现大型轴类件高效化、节能化生产提供了理论依据.     

辊式楔横轧楔入轧制几何分析

在对楔入轧制过程分析的基础上 ,建立了辊式楔横轧楔入轧制接触面的数学模型。建立了轧制接触面方程及其边界方程 ,得到了不同工艺参数条件、不同轧制阶段下的接触面几何关系。     

环件轧制中晶粒变化的计算机模拟

金属微观结构变化影响产品机械性能。本文将金属再结晶数学模型与三维热刚塑性有限元结合起来进行模拟计算，获得了环件轧制中晶粒变化的三维分布规律，及与以往不同的轧制力和力矩变化。所用方法有普遍适用性。     

Mn18Cr18N钢热成形晶粒变化的模拟研究

运用热耦合刚粘塑性有限元微观模拟技术,对Ｍｎ１８Ｃｒ１８Ｎ钢护环扩挤复合热成形和冷却过程进行了计算机模拟。得到了热力参数的分布状况和内部晶粒度变化的规律。当空冷约２１０ｓ时护环内晶粒可达细匀化。这为实现环的控制锻造与控制冷却,进而控制产品质量提供了理论依据。     

楔横轧成形螺旋面表达方式的研究

本文详细研究了不同旋同楔横轧成形螺旋面在不同坐标下的方程。证明了在一定条件下解析方程与参数方程两种形式的等价性。分别推导了几种特定坐标系下的方程表达式。并证明已有参考资料中的方程是本文方程的特例。     

楔横轧成形直角台阶精确截齐曲线的计算

本文提出了楔横轧成形直角台阶截齐曲线的一种较为精确计算方法,并简要分析了与以往文献中各计算方法的不同之处     

Al-Zn-Mg合金的热变形组织演化

采用Ｇｌｅｅｂｌｅ １５００热压缩模拟试验机研究了Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ（７００５）合金的高温变形组织演化行为,利用ＴＥＭ分析了合金在不同压缩条件下的组织形貌特征,采用ＥＢＳＰ分析了晶粒间的取向差,研究了其动态再结晶行为,通过回归分析建立了７００５合金热变形条件与条形亚晶尺寸关系的半经验模型,合金平均亚晶大小随温度补偿应变速率Ｚ参数（Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ参数）的降低而增大,其倒数与Ｚ参数的自然对     

节约型双相不锈钢2101高温变形过程中微观组织演化

采用电子背散射衍射技术(EBSD)和TEM研究了节约型双相不锈钢2101在温度为1000℃和应变速率为5 s~(-1)的高温变形过程中的微观组织演化.结果表明,铁素体和奥氏体都发生以小角度晶界不断向大角度晶界转变为特征的连续动态再结晶(CDRX).固溶退火后双相不锈钢奥氏体内出现大量退火孪晶.随变形量增加,奥氏体中具有∑3位向关系的晶界逐渐消失.高温变形过程中双相微观组织演化机制的耦合作用共同决定了流变曲线特征.     

介观尺度上热变形奥氏体储存能演化的计算机模拟

为了定量描述热变形奥氏体在介观尺度上微观变形的非均匀性,采用晶体塑性有限元方法(crystal plasticity finite element method,CPFEM)模拟了C—Mn钢在不同变形条件下的变形行为,得到了在介观尺度上奥氏体的微观应力应变和变形储存能分布．模拟所得到的应力一应变曲线与文献测定的应力一应变曲线基本一致．通过对真应变为0．5,变形速率为50s^-1的热变形奥氏体的研究发现,即使在外部的均匀变形条件下,无论是在晶粒内部还是晶粒间,材料内部变形都非常不均匀．这种变形不均匀性主要是由晶粒的初始取向不同,近邻晶粒的取向差,以及变形时滑移系的运动特性不同所引起的．本文定量描述了介观尺度上奥氏体变形储存能不均匀分布,为结合介观尺度组织模拟,实现组织演变的多尺度耦合计算提供了参考．     

双直角台阶的楔横轧

本文介绍了采用一个楔形的成形斜面通过改变部分楔高的方式,连续地实现两个内直角台阶成形的方法,分析了在截齐曲线的设计计算方面与只有一个内直角台阶时的不同之处和具体的设计计算方法。     

楔横轧工艺成形阶梯轴类件时轧件表面缺陷形成条件分析

依据文献 [4]的模拟实验结果 ,拟定了楔横轧工艺成形阶梯轴类件时轧件表面出现表面缺陷 (蛇皮状或鱼鳞状缺陷 )时的金属流动速度场。以此为基础 ,并借助于上限原理和最小能量原理 ,获得了楔横轧成形阶梯轴时轧件表面缺陷形成的必要条件。同时 ,研究了表面缺陷产生与变形程度、摩擦因数及模具整形段相对长度的关系。从而为估测楔横轧成形阶梯轴类件时轧件表面是否会产生缺陷提供理论指导。