弧形砧砧型参数对车轴锻件拔长效率的影响

以不同砧型的弧形砧为研究对象,利用Deform-3D有限元模拟软件对车轴锻件的拔长过程进行了数值模拟研究,分析了不同砧型的弧形砧对拔长效率的影响。研究表明:随着弧形砧的圆弧半径R减小、圆弧所对应的圆心角θ增大,拔长效率增加,所需的最大锻造力也增大。相同工况下,使用带预成形段型弧形砧比使用普通弧形砧对设备的吨位要求更低,且能保持较高的拔长效率,适用范围更广。     

轴类件拔长V型砧和四砧径向锻造锻透性研究

轴类大锻件拔长可以采用V型砧、四砧径向锻造等。为了解这些拔长方式对锻件芯部变形的影响,应用有限元软件Super Form模拟了拔长锻造过程,对比分析了V型砧和四砧径向锻造两种工艺方法的锻透性。研究表明:V型砧拔长,锻后锻件内部等效应变分布不均匀,各处变形差异较大,经3道次拔长后,锻件芯部锻透性较好,给定条件下的累积等效应变约为1.6;四砧径向锻造,锻后锻件内部等效应变分布比较均匀,但锻件芯部锻透性较差,给定条件下芯部等效应变小于0.2,且端部一定长度范围内,芯部等效应变更小,经4道次拔长后,芯部累积等效应变为0.8左右。     

凹面砧方坯拔长研究

以 ANSYS软件为平台 ,分别利用凹面砧、平砧两种砧型对方坯拔长进行三维数值模拟。当坯料心部获得相同等效应变时 ,比较中心部位沿轴向的变形区大小和静水应力分布情况 ,发现用凹面砧拔长较平砧拔长更有利于消除锻造缺陷 ,提高生产率     

镦拔对Al-Zn-Mg-Cu合金变形和组织的影响

采用有限元软件Deform-3D对一种新型Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金进行了镦粗、拔长和镦拔连续变形实验研究,获得了变形体内部微观组织演变规律及应变分布规律。分析结果表明:相同锻比条件下,镦粗变形体内大部分区域的等效应变值在0.4～1.68之间,中心大变形区的组织以拉长晶粒为主,并有少许再结晶晶粒,其它区域的组织沿变形方向发生不同程度的变形;拔长变形体内大部分区域的等效应变值在0.74～1.96之间,组织均发生较剧烈变形,拉长的原始晶粒组织周围存在细小的再结晶新晶粒,等效应变值较高且变形更加均匀;总锻比相同的镦拔连续变形条件下,拔长分锻比大于镦粗分锻比时的等效应变较高,组织细小均匀。研究结果对实际生产有一定的指导意义。     

支承辊微观组织的模拟研究

以锻钢支承辊为研究对象,运用Deform-3D软件中的Microstructure模块,对锻件KD法和WHF法拔长变形过程中的动态再结晶进行数值模拟,考察工件在热变形过程中等效应力、应变、位错密度等因素对锻件微观组织演化的影响,对锻后晶粒尺寸进行预测,为支承辊锻造工艺提供参数依据。     

提高DN1000管模锻造拔长效率的方法

针对DN1000拔长效率低的问题,分析了管模拔长成形机理,提出了在预拔长、出成品阶段分别采取不同进砧量、压下量的控制方法,并通过专用弧形砧、阶梯式压下量控制技术,提高了管模拔长效率,降低了制造成本。     

改善轴类锻件力学性能的研究

比较新型凸面砧拔长与WHF法锻造后轴类件的各项力学性能发现,采用新型凸面砧拔长能更好的改善工件力学性能。     

有限元分析宽厚比对镁合金变通道挤压的影响

采用有限元分析软件,对250℃下AZ31镁合金变通道角挤压进行数值模拟分析,研究宽厚比k对成型过程中的挤压载荷、等效应力、等效应变和应变均匀性的影响。结果表明:宽厚比k对AZ31镁合金挤压成型过程中的挤压载荷、等效应力、等效应变和应变均匀性影响明显。k由4增长至10时,挤压载荷由1.1×10~6N增至5.5×10~6 N。k小于8时,试样的应力等效最大值约为270 MPa;当k为8时,在转角剪切区应变高达2.3,心部和表层的应变差值小于0.5,剪切区累积了大量的应变且应变均匀性高,易诱发动态再结晶和晶粒碎裂,细化晶粒,增强AZ31镁合金的强韧性能。     

上下平砧锻造过程中孔洞闭合的研究

通过镦粗内部带孔的圆柱体,并进行有限元法分析,可见等效应变与静水压力是控制孔洞闭合的两个主要因素。中心带孔圆棒料平砧间拔长的内部孔洞闭合的应力、应变,又受到砧宽、压下量,变形硬化系数的影响。本文分析方法用三维有限单元法作为钢锭开始的模型。通过三维分析,我们得到了闭合孔洞所需砧宽比与压下量的合理组合。     

WHF法错砧锻造效果模拟研究

本文采用孔洞临界闭合测定仪,测得WHF法单砧拔长时全场孔洞临界闭合值,绘出闭合区分布图,并分析了闭合区面积与压下率的关系.在此基础上研完了WHF法连砧,翻转拔长时孔洞闭合规律与应变分布,将错砧拔长与不错砧拔长进行了比较.本文分析了一般的拔长工序不能有效锻合内部孔隙性缺陷的原因,用实验证明了WHF法进行错砧拔长能够锻合内部孔隙,并提出了错砧方案.     

应变量对HPS485wf钢动态再结晶影响的模拟

采用热模拟压缩实验、热-力耦合刚塑性有限元和动态再结晶唯象模型相结合的方法,以HPS485wf钢为研究对象,模拟了热压缩应变量对该钢试样内部动态再结晶状态及其变化的影响。结果表明：该钢试样内部等效应变、动态再结晶体积分数和平均晶粒尺寸的分布特征与应变量无关;各参量的数值分布特征区域大小与应变量有关,且均经历了相同的扩张过程;动态再结晶参量的数值分布及其变化主要与等效应变的分布及其变化有关,摩擦和温降的影响也不能忽视。     

鼓形环坯轧制的宏微观变化数值模拟研究

针对鼓形环坯建立了环件径轴向轧制三维有限元模型,通过Simufact软件对鼓形环坯轧制的宏微观变化进行了耦合模拟,模拟揭示了鼓形环坯在轧制过程中的温度、等效应变、晶粒、动态再结晶的分布和演化规律;深入研究了轧制成形过程中径向每圈压入量对环锻件微观组织大小的影响规律。结果表明:基于鼓形环坯获得的环锻件,其内外侧棱边处发生的动态再结晶体积分数最大,晶粒最为细小,其次是内外表面和上下表面,心部动态再结晶体积分数最小,晶粒尺寸最大;适当增大径向每圈压入量,能够扩大动态再结晶区域,获得晶粒尺寸细小的环锻件。     

Effects of Different Forging Processes on Microstructure Evolution for 316LN Austenitic Stainless Steel

Forging experiments were designed and carried out on a 3150 kN hydraulic press to investigate the effects of different processes on the microstructure evolution for 316LN steel. The forging processes included single-pass (upsetting) and multipass (stretching) deformations, and the experimental results indicated that the average grain size varied with forging processes. Moreover, the size had distinct differences at different positions in the workpiece. Meanwhile, numerical simulations were implemented to study the influence of temperature, strain, and strain rate on microstructure evolution. The results of experiments and simulations comprehensively demonstrated that dynamic, static, and meta-dynamic recrystallization could coexist in the hot forging process and that the recrystallization process could easily occur under the conditions of higher temperature, larger strain, and higher strain rate. Moreover, the temperature had more significant influence on both recrystallization and grain growth. A higher temperature could not only promote the recrystallization but also speed up the grain growth. Therefore, a lower temperature is beneficial to obtain refinement grains on the premise that the recrystallization can occur completely.     

热变形条件对P92钢动态再结晶组织及机制的影响

采用Gleeble-1500D热力模拟压缩试验机,研究P92锻态料在温度900℃～1300℃、应变速率0.5s-1～25s-1、变形程度50%条件下的热变形行为,分析热变形参数对应力-应变曲线、动态再结晶组织演变规律和机制的影响,获得了动态再结晶分数和动态再结晶晶粒尺寸。结果表明,P92钢动态软化机制有动态回复、不连续动态再结晶和几何动态再结晶3种方式。动态再结晶分数随温度的升高而增大,且随着应变速率的增大,发生不连续动态再结晶的温度范围扩大。采用提高热变形温度和高应变速率的改进工艺,可获得P92钢优良的组织和性能。     

锻态TB6钛合金热变形行为及组织演变

在THERMECMASTER-Z型热模拟试验机上,对锻态TB6钛合金在真应变为0.92、变形温度为800℃～1150℃、应变速率为0.001s-1～1s-1的条件下进行等温恒应变速率压缩试验,分析合金在β单相区条件下的热变形特点,并观察金相组织。结果表明,应变速率对合金流动应力的影响较显著;而变形温度对合金流动应力的影响在较高应变速率时较大,在较低应变速率时较小。动态再结晶晶粒尺寸和动态再结晶体积分数,随温度的升高而增大,随应变速率的增大而减小。从晶粒细化和动态再结晶组织均匀性考虑,当真应变为0.92时,变形温度选择在950℃～1050℃之间,应变速率选择在0.01s-1为宜。     

AZ31镁合金铸轧和常规轧制板的变形组织及形变特征

在变形温度为150～400 ℃、应变速率为0.3～0.000 3 s~(-1)条件下,在Gleeble1500热模拟机上采用等温拉伸试验对AZ31镁合金铸轧和常规轧制板的高温塑性及组织演变进行研究.结果表明:两种AZ31镁合金板的峰值应力和峰值应变均随着变形温度的降低和应变速率的增加而逐渐增大.铸轧板的应变硬化指数和应变速率敏感系数均大于常规轧制板的.在高温低应变速率变形条件下,铸轧板的晶界滑移引起的空洞尺寸、体积分数和密度均大于常规轧制板的.低应变速率下拉伸变形后的动态再结晶晶粒尺寸随温度的升高逐渐增加;不同变形条件下铸轧板的晶粒尺寸均小于常规轧制板的;再结晶晶粒尺寸和Z参数呈幂律关系.     

Effect of Initial Grain Size on the Dynamic Recrystallization of Hot Deformation for 3003 Aluminum Alloy

The 3003 aluminum alloys with four different initial grain sizes were deformed by isothermal compression in the range of deformation temperature 300–500 °C at strain rate 0.01–10.0 s^?1 with Gleeble-1500 thermal simulator. The results show that the smaller the initial grain size of the alloy, the greater the required deformation resistance, and the smaller the peak strain, which is conducive to the occurrence of dynamic recrystallization (DRX). The DRX critical strain increases with the decrease of the deformation temperature or the increase of the strain rate, and the DRX volume fraction increases with the decrease of the strain rate and the increase of the deformation temperature. The average grain size of 3003 aluminum alloy after deformation is smaller than that before deformation. The smaller the initial grain size, the lower the critical recrystallization strain. So the DRX is carried out more fully, contributing to the thermoplastic deformation of the alloy.     

热变形参数对Co40NiCrMo合金微观组织的影响

通过等温压缩试验和金相分析研究了变形温度，变形程度，应变速率对Co40NiCrMo合金微观组织的影响，研究结果表明：再结晶晶粒尺寸随着变形温度的增加而增大；随着应变速率的增大呈先减小后略有增大的趋势，再结晶体积分数随着变形程度的增加而增大，晶粒尺寸随着变形程度的增加而减小。     

GH738合金在不同变形条件下的再结晶过程

通过压缩锥形试样研究了温度和变形程度对GH738合金微观组织的影响,分析了不同变形程度下,合金的再结晶晶粒尺寸、再结晶体积分数和平均晶粒尺寸的演化情况,为制定GH738合金热态变形工艺提供了理论依据。研究结果表明,随着温度升高,再结晶晶粒尺寸变大;随变形程度减小,再结晶体积分数逐渐减小。在不同变形程度下,在1120℃温度时变形可获得较高的再结晶体积分数和较均匀的再结晶晶粒尺寸;当加热温度1100～1140℃范围内,变形程度大于28%时,可以获得晶粒尺寸较为均匀的微观组织。