电子文档交易市场
安卓APP | ios版本
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本

超高碳钢的压焊顶锻行为的模拟研究

25页
  • 卖家[上传人]:恋****泡
  • 文档编号:99550579
  • 上传时间:2019-09-19
  • 文档格式:DOC
  • 文档大小:609.50KB
  • / 25 举报 版权申诉 马上下载
  • 文本预览
  • 下载提示
  • 常见问题
    • 1、超高碳钢的压焊顶锻行为的模拟研究摘要本文介绍了超高碳钢(UHCS)的发展及国内外研究现状,对其应用领域进行了展望。顶锻是决定钢轨闪光焊及气压焊接头质量的关键工序。本实验采用Gleeble-1500D热模拟实验装置,对超高碳钢加压顶锻行为进行研究,此技术用电阻加热方式进行焊接模拟,其高能量密度热源低热量输入的快速焊接方法具有极强的热应力应变模拟功能,而且不需要焊材,不开坡口,避免了选取焊材难与母材性能匹配的问题。通过实验,确定了主要工艺参数的最佳组合。测定了焊接接头的硬度、抗拉强度,并利用图像分析仪分析了焊缝及其热影响区的微观组织。研究结果表明,最佳工艺参数组合是:加热峰值温度为1100,加热速度250/s,顶锻量为8cm,顶锻速度为3cm/s。焊后其焊缝硬度可达到HV254.3左右,接头硬度不低于母材,焊接热影响区(HAZ)未出现软化。焊后拉伸强度达到184.349MPa。焊缝热影响区的组织为珠光体+铁素体,其中珠光体为呈超细均匀分布的,硬度高于母材,铁素体部分呈针状分布。关键词:超高碳钢,顶锻压焊,顶锻变形,热模拟Simulation Study of the Upending Pr

      2、essure Weldingon Ultra- High Carbon SteelABSTRACTThis article introduces the actualities of development and research of ultra-high carbon steel(UHCS),and forecastsits application areas .The upendingis key working procedure for the rail joints quality of flash welding and air pressure welding. In this paper, the behavior of upending pressurewelding for UHCSwas studied by using Gleeble-1500D thermal simulation equipmennt,in thisprocess the upending pressurewelding was simulated through resistance

      3、heating, the speediness welding method that is high energy densityheater and low quantity of heat feedpossesses very strong heat stress- strain simulation function.,and that,it is no need welding material no cutting slope, avoiding the matching difficultybetween welding material and base materia.The best combination of main technics parameters were confirmed by test.thehardness and tensile strength of joints were determined, the microstructure of weld and heataffected zone were analysed by using

      4、 image analysis apparatus.The results show that the optimum process parameters are : heating peak temperature 1100C, the heating rate 250C/s, upending capacity 8cm,upending speed 3cm/s.The welding seam hardness can achieve HV254.3,the joints hardness is no less the base material,welding heat affected zone (HAZ) did not soften,the tensile strength reached 184.349 MPaafter welding,the organizations in weld heat affected zone are pearlite + ferrite and pearlite that is superfine and distributeevenl

      5、y, thehardness of HAZ is above base materials, the distribution of someferrite was needle form.KEYWORDS:ultra-high carbon steel, upending pressure welding, upending deformation , thermal simulation目 录第一章 前言11.1引言11.2国内外超高碳钢研究现状11.3超高碳钢发展及应用领域展望41.4选题意义及研究内容4第二章 实验材料及实验方法.62.1实验材料62.1.1 UHCS的制备工艺.62.1.2 UHCS的化学成分及组织.62.2实验方法.82.3焊接方法及焊接工艺参数的选择92.3.1焊接方法的选择.92.3.2焊接工艺参数的选择.102.4实验方案11第三章超高碳钢的压焊顶锻行为的模拟123.1接头的机械性能123.1.1接头的抗拉强度.123.1.2接头的显微硬度133.2 焊接工艺参数分析133.3焊缝组织观察15结论.18参考文献.19致谢.22第一章绪 论1.1引言超高

      6、碳钢的含碳量在1.0%2.1%(质量分数,下同)1,2,超过了传统高碳钢的含碳量。它的处理工艺与传统高碳钢不同,该钢在奥氏体化加热时需形变处理以获得较多的位错亚结构,完全奥氏体化淬火后经高温回火获得弥散球状渗碳体和铁素体基体。由于有大量的超细碳化物,在二次加热过程中碳化物将阻碍奥氏体晶粒长大,获得超细奥氏体晶粒。细小的奥氏体晶粒在不同的冷却条件下可获得所需的超细基体组织,如空冷可获得超细珠光体,淬火可获得超细马氏体。由于采用传统方法制备出的超高碳钢具有极高的脆性,其工业化应用在过去一直被人们所忽视。然而近三十年来的研究结果表明,当采用适当制备工艺使该材料获得超细铁素体(0.42.0)基体上分布着超细粒状渗碳体(0.21.0)组织,具有该组织的超高碳钢称为超细晶超高碳钢。该材料不仅在中、高温下具有高变形速率下的超塑性特性,还在室温下具有高达1000MPa以上的强度和高达35%左右的塑性,并且通过适当的热处理工艺还可使其硬度提高至HRC6568以上3-5。晶粒细化是提高金属材料强度和韧性的有效方法之一,获得超细晶组织也一直是材料科技工作者梦寐以求的目标。研究发现,采取各种形变热处理工艺使超

      7、高碳钢的组织得到充分细化后,该钢除了具有高强度和一定的韧性之外,还具有良好的超塑性,从而大大拓宽了超高碳钢的应用前景6。后来在1999年日本的K.Tsuzaki等人提出珠光体+淬火+回火的普通热处理工艺,这种不经过形变的普通热处理工艺被称为是制备超细晶超高碳钢最经济实用的工艺。1.2国内外超高碳钢研究现状20世纪70 年代中期以来,斯坦福大学O.D.Sherby7、美国Lawrence Livemore国家实验室7-11和日本12等国学开展了一些研究,当采用适当制备工艺获得超细铁素体基体上分布着超细粒状渗碳体组织后,该材料不仅具有高的超塑性和良好的综合力学性能,而且利用其高温下良好的固态连接特性,还可与自身及其它金属材料(黄铜、铝青铜等) 连接制备成新型高性能层状复合材料,具有较好的市场前景。而国内至今对其研究甚少。但史海生等人采用的具有快速凝固特点的喷射成形技术13,制取的含3%Si的UHCS不仅具有优良的显微组织,同时还具有非常独特的超塑性。然而,限于喷射成形工艺自身的特点或设备上有待完善的原因,目前由喷射成形工艺获得的UHCS坯料中难免存在一些孔洞,还需要进行致密化处理才能愈合。

      8、一、材料制备研究从国外近三十年来的研究结果看,UHCS 的超细晶制备工艺分为:形变热处理、普通热处理和粉末冶金3大类。1.形变热处理通过塑性变形与相变相结合实现UHCS组织细化的一类方法。由该方法衍生出的各种制备工艺。高温形变热处理工艺14 ,由奥氏体(A) 均匀化、A+渗碳体(Fe3C)区的连续形变和铁素体(F)+Fe3C区的再等温形变3 步组成,最终形成超细F+粒状Fe3C组织。2.普通热处理近年来国外发展的普通热处理工艺主要有循环淬火球化退火+淬火+回火和淬火+回火3种。相比而言,第1种工艺最简单,但周期长、温度控制要求高;第2种工艺易使Fe3C相球化,适用成分范围更宽;第3种工艺获得的组织中F晶界多为大角度,有利于提高超塑性和室温性能,但材料碳含量不能过高,否则难以碎断网状Fe3C。与形变热处理工艺相比,该类工艺成本低,对材料的成分有一定限制。3.粉末冶金该工艺是将制备出的超细晶UHCS 粉末置于热等静压机中,升温至烧结温度后加压,使其致密化至理论密度而获得块体超细晶CHCS的方法。与其它工艺相比该工艺特别适用于含碳高于2.1%铁基合金的制备,且超塑性高于铸锭法15。但存在生产

      9、成本高,模具费用大,对制品的尺寸和形状有限制等题。二、超塑性研究所有成分的超高碳钢在A1温度附近均具有超塑性16。原因在于随着碳含量的增加,第二相碳化物的比例增大。这种细小弥散分布的第二相质点可以有效阻碍超塑变形过程中基体组织的长大,故超高碳钢的超塑性属于细晶结构超塑性。合金元素对超高碳钢的超塑性具有重要的影响17,18,首先表现在对铁-碳相图的影响。如硅的加入,共晶点和共析点都左移,而共晶和共析温度升高,使转变温度成为一个温度区间,扩大并稳定了两相区的温度范围,这对于超塑性变形是有利的。现有的一些研究结果表明,晶界滑移是超高碳钢超塑性的主要变形机制,晶格扩散以及位错滑移蠕变对超塑性起协调变形作用。三、力学性能研究UHCS作为结构材料有大的发展前景和市场。UHCS 可被加工成锭、薄板和棒,并代替部分共析钢应用于耐磨件、工模具、汽车和铁轨等领域19,20。在相同的组织条件下,如球化组织、珠光体、回火马氏体等,超高碳钢比共析钢具有更高的强度,且塑性也略有提高。因为随着碳含量的增加,通过热加工等工艺,可使组织进一步细化,从而提高UHCS 的强度。UHCS比低碳钢、高强钢和双相钢具有更优良的室温力学性能,如图

      《超高碳钢的压焊顶锻行为的模拟研究》由会员恋****泡分享,可在线阅读,更多相关《超高碳钢的压焊顶锻行为的模拟研究》请在金锄头文库上搜索。

      点击阅读更多内容
    最新标签
    发车时刻表 长途客运 入党志愿书填写模板精品 庆祝建党101周年多体裁诗歌朗诵素材汇编10篇唯一微庆祝 智能家居系统本科论文 心得感悟 雁楠中学 20230513224122 2022 公安主题党日 部编版四年级第三单元综合性学习课件 机关事务中心2022年全面依法治区工作总结及来年工作安排 入党积极分子自我推荐 世界水日ppt 关于构建更高水平的全民健身公共服务体系的意见 空气单元分析 哈里德课件 2022年乡村振兴驻村工作计划 空气教材分析 五年级下册科学教材分析 退役军人事务局季度工作总结 集装箱房合同 2021年财务报表 2022年继续教育公需课 2022年公需课 2022年日历每月一张 名词性从句在写作中的应用 局域网技术与局域网组建 施工网格 薪资体系 运维实施方案 硫酸安全技术 柔韧训练 既有居住建筑节能改造技术规程 建筑工地疫情防控 大型工程技术风险 磷酸二氢钾 2022年小学三年级语文下册教学总结例文 少儿美术-小花 2022年环保倡议书模板六篇 2022年监理辞职报告精选 2022年畅想未来记叙文精品 企业信息化建设与管理课程实验指导书范本 草房子读后感-第1篇 小数乘整数教学PPT课件人教版五年级数学上册 2022年教师个人工作计划范本-工作计划 国学小名士经典诵读电视大赛观后感诵读经典传承美德 医疗质量管理制度 2 2022年小学体育教师学期工作总结 2022年家长会心得体会集合15篇
    关于金锄头网 - 版权申诉 - 免责声明 - 诚邀英才 - 联系我们
    手机版 | 川公网安备 51140202000112号 | 经营许可证(蜀ICP备13022795号)
    ©2008-2016 by Sichuan Goldhoe Inc. All Rights Reserved.