42CrMo高温塑性损伤机理及损伤模型

以42CrMo钢为研究对象,在Gleeble-1500D热模拟试验机上进行高温拉伸实验,研究了变形温度为900℃、950℃、1 000℃、1050℃、1100℃、1150℃,应变速率为0.01s-1、0.1s-1、1s-1、10s-1条件下的高温变形行为,采用Gleeble Fracture Limit(GFL)方法得到相应的应力、应变参数,基于Normalized Cockcroft&Lathamm损伤模型,计算得到不同变形温度和不同应变速率时的临界损伤值,考虑变形温度和变形速率对临界损伤值的影响引入了Zener-Hollomon参数,得到临界损伤值与lnZ值之间的高温损伤模型。采用扫描电镜对拉伸断口进行断口形貌观察,发现大量韧窝及夹杂物的存在,分析得到该断裂机制为韧性断裂。

曲轴热锻过程数值模拟及中心疏松区追踪分析

以六拐曲轴为例,运用Transvalor Forge-3D有限元模拟软件模拟了曲轴热锻过程的温度场、应变场以及金属流动情况。研究表明,飞边区域分模面处的温度明显高于工件内部区域,应变较大,塑性变形激烈,金属流动较复杂。从三维角度观察热锻过程中金属的流向,发现原材料中心次优层金属在热锻过程中易流到轴颈内侧,使次优层金属暴露在锻件表层或近表层,从而出现磁痕。研究预测出现磁痕的位置与实际相符,并提出修改预锻型腔尺寸、提高锻造温度等预防出现磁痕的措施。