SUS304亚稳奥氏体不锈钢在耦合摩擦和变形条件下的磨损行为研究

在自制的耦合摩擦和变形的试验机上初步研究了SUS304亚稳奥氏体不锈钢带的磨损变形行为,分析了在耦合摩擦和变形条件下的形变量、磨痕表面的马氏体转变以及磨痕形貌与试验条件的关系。结果表明:研制的试验机实现了SUS304亚稳奥氏体不锈钢带的摩擦和塑性变形的耦合行为;不仅带试样摩擦表面的形貌随正压力增加变化明显,而且其形变量和诱发转变的马氏体量均增大,但马氏体量增加对SUS304奥氏体不锈钢的磨损无明显影响。

摩擦耦合变形条件下奥氏体不锈钢的摩擦学性能研究

利用自制的摩擦耦合变形试验装置,对SUS304亚稳奥氏体不锈钢带在摩擦耦合变形条件下与淬火回火DC53冷作模具钢的往复摩擦性能进行了研究,分析了带试样的塑性变形规律及相变特征,并对其磨损形貌进行了SEM观察.结果表明,摩擦系数随载荷的增加呈现先增后减的特点;摩擦系数随滑动速率的增加而减小,且所有试验条件下的摩擦系数均随试验进程表现出先减小后趋于稳定的规律.不锈钢试样在试验过程中的变形量与时间之间存在对数函数关系,且其摩擦中心区域的塑性变形大于端部变形量,其磨损机理以黏着磨损和磨粒磨损为主.该研究对亚稳奥氏体不锈钢在实际加工成形过程中的工艺优化具有一定的指导意义.

渗硼层对SUS304不锈钢耦合变形的摩擦行为的影响

为了模拟成形过程中板带变形与摩擦的耦合作用,采用自制的耦合变形的摩擦试验装置研究了SUS304亚稳奥氏体不锈钢带分别与淬回火和渗硼处理的DC53冷作模具钢的往复摩擦行为,分析了钢带试样的塑性变形及相变行为并观察了其磨损表面形貌。结果表明,无论是淬回火亦或是渗硼处理的DC53与不锈钢试样配对摩擦,钢带试样的变形量与时间均呈对数关系;载荷增大,摩擦系数减小,而滑动速率对摩擦系数的影响很小,所有试验条件下摩擦系数均随试验进程表现出逐渐降低后趋于稳定的规律。与淬回火钢配对的不锈钢带的磨损机理以粘着磨损为主,与渗硼层明显改善了钢带的粘着磨损趋向,磨损机理以磨粒磨损为主。冷作模具采用渗硼处理可改善不锈钢冲压成形过程中的粘着磨损问题。

基于有限元模拟的SUS304奥氏体不锈钢摩擦耦合变形过程的应力分析

采用ANSYS/LS-DYNA软件对SUS 304奥氏体不锈钢薄板的摩擦耦合变形过程进行了数值模拟.采用隐式-显式序列求解法和分段线性塑性材料模型,分析了钢带摩擦耦合变形时的应力分布规律及载荷、下压量和滑动速度等因素对钢带剪应力、主应力及等效应力的影响.结果表明:摩擦耦合变形的试验参数显著影响钢带的应力分布,验证了钢带在低于其屈服强度的应力条件下发生塑性变形的摩擦诱发效应.对奥氏体不锈钢摩擦诱发马氏体转变行为的研究及其摩擦学性能的改善具有一定的指导意义.

耦合变形摩擦试验

为了研究奥氏体不锈钢带在成形过程中的摩擦及变形特性,设计了一种耦合摩擦和变形的试验装置,在试验中分析了耦合变形量和滑动速度对摩擦系数、表层磨损和接触表层马氏体转变的影响。结果表明,在增加耦合变形量与滑动速度的条件下,钢带试样的摩擦系数随试验时间呈现明显的波动下降;对带试样磨损表面的X射线衍射分析表明,较高滑动速度使摩擦表层转变的马氏体组织增多,由于摩擦表层转变的马氏体组织剥离和产生磨粒磨损导致了摩擦系数的上下波动。

不锈钢耦合变形摩擦有限元分析

针对奥氏体不锈钢成形过程中的摩擦磨损问题,设计了一种耦合变形摩擦的试验方法,在实验中分析了耦合摩擦试验中钢带滑动速度对钢板与压头间的摩擦系数的影响。通过对磨损表面进行观察,以及LS-DYNA仿真对应力的分析发现:滑动速度的增加引起了剪切应力的增加,钢带试样的马氏体组织转变量随着其滑动速度的增加而增加,并引起摩擦表层马氏体组织磨粒磨损,表面磨损现象加重,且摩擦系数波动减小。