GCr15軸承環(huán)件熱軋全過(guò)程微觀組織演化數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、環(huán)件軋制是使環(huán)件直徑擴(kuò)大、壁厚減小、截面輪廓成形的一種塑性加工工藝。作為連續(xù)局部塑性成形工藝，與整體模鍛成形技術(shù)相比，它具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)軸承環(huán)、齒輪環(huán)、法蘭環(huán)、火車車輪及輪箍、燃汽輪機(jī)環(huán)、發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)、高射炮的座圈等各種無(wú)縫環(huán)件的先進(jìn)制造技術(shù)，在眾多工業(yè)領(lǐng)域中逐漸得到廣泛的應(yīng)用。然而，目前對(duì)環(huán)件軋制的研究主要是集中在軋制這一工序，而關(guān)于GCr15軸承環(huán)件徑向熱軋全過(guò)程微觀組織的演化機(jī)理還

2、沒(méi)有相關(guān)的研究報(bào)道。為此，本文采用有限元模擬和物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法對(duì)GCr15軸承環(huán)件徑向熱軋全過(guò)程微觀組織演化機(jī)理開展研究。
　　本文以Simufact軟件為平臺(tái)，建立了棒料從下料到熱軋成形全過(guò)程中的GCr15軸承環(huán)件微觀組織演變?nèi)S熱力耦合有限元模型，通過(guò)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，對(duì)模型可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。基于可靠的有限元模型，模擬揭示了GCr15軸承環(huán)件熱軋全過(guò)程中環(huán)件溫度、應(yīng)變、晶粒、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的分布和演化規(guī)律，揭示了棒料

3、初始溫度、棒料高徑比、鐓粗速度、驅(qū)動(dòng)輥進(jìn)給速度及轉(zhuǎn)速、軋輥尺寸對(duì)熱軋環(huán)件宏微觀變形的影響規(guī)律。研究結(jié)果對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中軋制工藝的選取提供了可靠的理論依據(jù)。
　　通過(guò)金相顯微鏡觀察GCr15軸承環(huán)件在熱軋全過(guò)程中的晶粒大小，并在掃面電鏡下觀察了珠光體形貌，測(cè)定了珠光體片層間距，獲得了在熱軋全過(guò)程中環(huán)件的晶粒大小和珠光體片層間距的變化規(guī)律。通過(guò)顯微硬度和壓縮實(shí)驗(yàn)，研究分析了GCr15軸承環(huán)件在熱軋全過(guò)程中顯微硬度變化規(guī)律以及力學(xué)性能