GCr15軸承鑄坯徑向熱輾擴微觀變形與孔洞缺陷基礎研究.pdf

1、中小型軸承環(huán)件（套圈）作為中小型軸承的基體組件，廣泛應用于各類機械設備領域。中小型軸承環(huán)件的傳統(tǒng)塑性加工工藝主要包括鍛造制坯工序（下料、鐓粗、沖孔等）和徑向輾擴工序。而軸承鑄坯徑向熱輾擴成形工藝，是鑄輾復合新工藝中針對中小型軸承環(huán)件成形的一種低碳高效成形的新工藝。新工藝將傳統(tǒng)中小型環(huán)件成形工藝中冗長復雜的鍛造制坯改進為鑄造制坯，大幅度縮短了工藝流程，提高了材料利用率，降低了廢氣排放，具有很高的經濟效益和環(huán)境效益。但目前，鑄坯徑向熱輾擴新

2、工藝的研究還處于起步階段，國內外研究基本處于空白，相應的指導理論不足，還難以得到應用與推廣。針對此現(xiàn)狀，本研究對GCr15軸承鑄坯徑向熱輾擴工藝進行了相關基礎研究。研究重點圍繞GCr15軸承鑄坯熱輾擴過程中鑄態(tài)組織轉變和鑄造缺陷改善兩大關鍵問題開展，以期為新工藝的進一步研究與應用提供一定的理論指導和科學依據(jù)。
　　對于鑄態(tài)組織轉變方面，通過數(shù)值模擬技術建立了GCr15鑄坯徑向熱輾擴微觀組織有限元模型，研究了鑄坯熱輾擴過程中微觀組織

3、的演變行為。首次提出了晶粒細化極限的概念，并對晶粒細化極限進行了理論探究，從應變和Z-H系數(shù)兩個方面對晶粒細化極限進行了討論。晶粒細化極限的提出對于鑄態(tài)環(huán)件熱輾擴過程中晶粒尺寸的控制具有非常重要的作用。開展了GCr15鑄坯徑向熱輾擴工藝實驗，對成形后環(huán)件進行了金相測試，探究了不同變形量下環(huán)件晶粒尺寸的演變規(guī)律。研究結果對于鑄坯熱輾擴過程中晶粒尺寸的控制具有重要意義。
　　對于鑄造缺陷改善方面，以球形孔洞為研究對象，通過數(shù)值模擬技術