基于QP工藝的熱成形模擬與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間：2025-03-15 04:14
近年來(lái),汽車行業(yè)對(duì)安全和環(huán)保的要求日益增長(zhǎng)。先進(jìn)高強(qiáng)鋼的熱成形工藝可以在保證強(qiáng)度輕微下降的前提下大幅降低汽車零件的重量。然而,通過傳統(tǒng)熱成型工藝制造的汽車零件由于發(fā)生全馬氏體轉(zhuǎn)變,塑性較差,這嚴(yán)重降低了熱成形零件的綜合力學(xué)性能。為了改善高強(qiáng)鋼的塑性,淬火-碳分配工藝(Q&P工藝)目前被應(yīng)用于傳統(tǒng)熱成形工藝中。本論文將研究?jī)刹絈&P工藝,因?yàn)閷刹絈&P工藝應(yīng)用于熱成形時(shí)效率更高。兩步Q&P工藝先將鋼材淬火至介于馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度Ms和馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度終止溫度Mf之間的一定溫度,然后加熱到配分溫度保溫一段時(shí)間。配分結(jié)束后將鋼材淬火至室溫,此時(shí)有較多的奧氏體殘留下來(lái)。最后得到的馬氏體-奧氏體復(fù)合組織具有很高的強(qiáng)度(1500MPa左右),而且其延伸率(14.8%)比傳統(tǒng)的熱成形工藝鋼材的延伸率(6.6%)高很多。將淬火-碳配分工藝應(yīng)用到熱成形中已經(jīng)被證明是一種改善先進(jìn)高強(qiáng)鋼塑性的有效方法。本課題以超高強(qiáng)度汽車用鋼30CrMnSi2Nb為實(shí)驗(yàn)材料,在配有溫控系統(tǒng)的平模上對(duì)試樣進(jìn)行淬火-碳配分處理,研究淬火溫度和配分時(shí)間對(duì)高強(qiáng)鋼組織與性能的影響,同時(shí)利用考慮界面移...
【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 .引言
1.2 .熱成形工藝
1.2.1 .熱成形工藝簡(jiǎn)介
1.2.2 .熱成形工藝國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 .淬火碳配分(Q&P)工藝
1.3.1 .Q&P工藝簡(jiǎn)介
1.3.2 .Q&P工藝熱力學(xué)模型
1.3.3 .Q&P工藝熱力學(xué)模型的應(yīng)用
1.4 .課題研究?jī)?nèi)容及意義
2.考慮界面移動(dòng)的Q&P工藝數(shù)值模擬
2.1 .不考慮界面移動(dòng)的淬火-碳配分理論模型
2.1.1 .基本假設(shè)
2.1.2 .界面處的碳擴(kuò)散
2.1.3 .馬氏體和奧氏體中的碳擴(kuò)散
2.2 .考慮界面移動(dòng)的淬火-碳配分理論模型
2.2.1 .基本假設(shè)
2.2.2 .界面處的碳擴(kuò)散
2.2.3 .界面移動(dòng)
2.2.4 .界面移動(dòng)過程中界面處的碳擴(kuò)散
2.2.5 .馬氏體和奧氏體中的碳擴(kuò)散
2.3 .考慮界面移動(dòng)的淬火-碳配分?jǐn)?shù)值模擬步驟
2.3.1 .前處理
2.3.2 .數(shù)值模擬
2.3.3 .后處理
2.4 .本章小結(jié)
3.材料制備和實(shí)驗(yàn)方法
3.1 .實(shí)驗(yàn)材料
3.2 .平模淬火-碳配分實(shí)驗(yàn)
3.3 .Gleeble熱模擬實(shí)驗(yàn)
3.4 .微觀組織分析
4.基于淬火-碳配分工藝的高強(qiáng)鋼熱成形實(shí)驗(yàn)研究
4.1 .淬火溫度對(duì)高強(qiáng)鋼組織與性能的影響
4.1.1 .實(shí)驗(yàn)方案
4.1.2 .微觀組織
4.1.3 .衍射圖譜
4.1.4 .碳分布模擬
4.1.5 .局部殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)模擬
4.1.6 .殘余奧氏體
4.1.7 .力學(xué)性能
4.2 .配分時(shí)間對(duì)高強(qiáng)鋼組織與性能的影響
4.2.1 .實(shí)驗(yàn)方案
4.2.2 .微觀組織
4.2.3 .殘余奧氏體
4.2.4 .力學(xué)性能
4.3 .本章小結(jié)
5.HFQP工藝中形變對(duì)高強(qiáng)鋼組織與性能的影響
5.1 .實(shí)驗(yàn)方案
5.2 .結(jié)果分析與討論
5.2.1 .微觀組織
5.2.2 .熱膨脹曲線
5.2.3 .力學(xué)性能
5.3 .本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
6.1 .全文總結(jié)
6.2 .研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào)：4035144
【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)
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【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 .引言
1.2 .熱成形工藝
1.2.1 .熱成形工藝簡(jiǎn)介
1.2.2 .熱成形工藝國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 .淬火碳配分(Q&P)工藝
1.3.1 .Q&P工藝簡(jiǎn)介
1.3.2 .Q&P工藝熱力學(xué)模型
1.3.3 .Q&P工藝熱力學(xué)模型的應(yīng)用
1.4 .課題研究?jī)?nèi)容及意義
2.考慮界面移動(dòng)的Q&P工藝數(shù)值模擬
2.1 .不考慮界面移動(dòng)的淬火-碳配分理論模型
2.1.1 .基本假設(shè)
2.1.2 .界面處的碳擴(kuò)散
2.1.3 .馬氏體和奧氏體中的碳擴(kuò)散
2.2 .考慮界面移動(dòng)的淬火-碳配分理論模型
2.2.1 .基本假設(shè)
2.2.2 .界面處的碳擴(kuò)散
2.2.3 .界面移動(dòng)
2.2.4 .界面移動(dòng)過程中界面處的碳擴(kuò)散
2.2.5 .馬氏體和奧氏體中的碳擴(kuò)散
2.3 .考慮界面移動(dòng)的淬火-碳配分?jǐn)?shù)值模擬步驟
2.3.1 .前處理
2.3.2 .數(shù)值模擬
2.3.3 .后處理
2.4 .本章小結(jié)
3.材料制備和實(shí)驗(yàn)方法
3.1 .實(shí)驗(yàn)材料
3.2 .平模淬火-碳配分實(shí)驗(yàn)
3.3 .Gleeble熱模擬實(shí)驗(yàn)
3.4 .微觀組織分析
4.基于淬火-碳配分工藝的高強(qiáng)鋼熱成形實(shí)驗(yàn)研究
4.1 .淬火溫度對(duì)高強(qiáng)鋼組織與性能的影響
4.1.1 .實(shí)驗(yàn)方案
4.1.2 .微觀組織
4.1.3 .衍射圖譜
4.1.4 .碳分布模擬
4.1.5 .局部殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)模擬
4.1.6 .殘余奧氏體
4.1.7 .力學(xué)性能
4.2 .配分時(shí)間對(duì)高強(qiáng)鋼組織與性能的影響
4.2.1 .實(shí)驗(yàn)方案
4.2.2 .微觀組織
4.2.3 .殘余奧氏體
4.2.4 .力學(xué)性能
4.3 .本章小結(jié)
5.HFQP工藝中形變對(duì)高強(qiáng)鋼組織與性能的影響
5.1 .實(shí)驗(yàn)方案
5.2 .結(jié)果分析與討論
5.2.1 .微觀組織
5.2.2 .熱膨脹曲線
5.2.3 .力學(xué)性能
5.3 .本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
6.1 .全文總結(jié)
6.2 .研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào)：4035144
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