金属切削过程中微观应力及宏观切削力演变规律研究

使用Python语言将Voronoi图导入ABAQUS软件,建立了二维微观切削有限元模型。考虑应变硬化效应、应变率与温度效应对切削的影响,并用Cohesive单元模拟晶粒与晶粒之间的晶界,获得了切削过程中切屑晶粒、切屑晶界和加工表面的应力变化规律。结果表明,切削过程中晶界的应力大于晶粒的应力,切屑的晶界应力大于部件的晶界应力;晶粒被挤压变得细长,切削方向上的晶界变短,非切削方向上的晶界变长。切削位置的晶界越多,切削力就相对越小,晶界越少,切削力相对越大。通过对比宏观模型的结果,推测出切削力产生波动的原因。

55NiCrMoV7模具钢锻造过程微观组织演化实验与模拟仿真

研究了55NiCrMoV7模具钢棒材镦粗和拔长过程中的微观组织演化规律。结果表明,镦粗过程中棒材心部动态再结晶体积分数达80%,而变形过渡区和死区的动态再结晶体积分数较低;拔长过程中棒材心部发生了二次动态再结晶,过渡区动态再结晶进一步发展,而死区几乎没有发生动态再结晶。基于55NiCrMoV7模具钢在变形温度850~1250℃、应变速率0.001~10 s-1下的金相组织图,建立了动态再结晶临界应变、晶粒尺寸和动力学的数学模型,并通过DEFORM-3D软件建立了棒材镦粗和拔长过程的宏微观耦合有限元模型,研究了棒材温度、应变和组织的分布规律,预测了动态再结晶晶粒尺寸和体积分数值。将预测值与实验值进行了对比,最大相对误差为11.7%。