孙明月
,
李殿中
,
李依依
,
凌进
,
沈才平
金属学报
通过测试大型船用曲轴曲拐S34MnV钢在高温不同应变速率下的应力-应变曲线,
建立了该钢的本构关系模型. 运用ABAQUS软件对该曲拐的弯锻过程进行了热力
耦合模拟, 得到了曲拐锻造过程的应力、应变和温度随时间的变化情况, 分析
了曲拐的金属流动机制, 研究了曲拐典型位置的静水压力和表面拉/压应力的
变化, 模拟计算了锻造过程产生的“细腰”、裂纹、“喇叭口”等缺陷的位置,
并预测了曲拐的最终形状和尺寸. 模拟结果与实验结果很好吻合. 在此基础上
提出了改进性意见, 为锻造工艺参数的优化提供了依据.
关键词:
曲拐
,
bending process
,
simulation
李殿中
,
马璇
,
徐斌
,
孙明月
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00393
总结了宽砧径向压实工艺(WRF法), 该工艺可使应变集中于钢锭中心区域, 并满足孔洞闭合所需的最佳高径比条件, 因此可高效愈合钢锭的中心缩孔、疏松. 基于该方法, 针对压机压力较小的情况, 提出了单向大变形压实法. 该方法通过两个道次的单方向变形将坯料锻造成扁方状, 可以使用小压力实现较大钢锭内缺陷的有效愈合. 基于界面焊合原理, 针对管板类锻件探伤合格率较低的问题, 提出了管板类锻件的锻间保温锻造法. 利用该方法成功进行了含缺陷管板的修复实验. 以上各锻造工艺均经过工业实验验证, 证明其可以顺利愈合锻件内的孔洞型缺陷, 提高锻件合格率.
关键词:
孔洞闭合
,
宽砧径向压实法
,
单向大变形压实法
,
锻间保温锻造法
孙明月
,
李殿中
,
李依依
,
凌进
,
沈才平
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.12.005
通过测试大型船用曲轴曲拐S34MnV钢在高温不同应变速率下的应力-应变曲线,建立了该钢的本构关系模型.运用ABAQUS软件对该曲拐的弯锻过程进行了热力耦合模拟,得到了曲拐锻造过程的应力、应变和温度随时间的变化情况,分析了曲拐的金属流动机制,研究了曲拐典型位置的静水压力和表面拉/压应力的变化,模拟计算了锻造过程产生的"细腰"、裂纹、"喇叭口"等缺陷的位置,并预测了曲拐的最终形状和尺寸.模拟结果与实验结果很好吻合.在此基础上提出了改进性意见,为锻造工艺参数的优化提供了依据.
关键词:
曲拐
,
弯锻
,
模拟
,
应力应变
李世键
,
孙明月
,
刘宏伟
,
李殿中
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00157
实测了核电转子用25Cr2Ni4MoV钢的高温应力-应变曲线和热物性参数,基于ABAQUS软件建立了锻造过程孔洞闭合的有限元模型,模拟了不同温度和变形量下的孔洞闭合行为.研究发现,典型的孔洞闭合过程分为3个阶段,即闭合速率减小-增加-再次减小.模拟结果表明,900-1200℃时孔洞几乎在同一压下率(约25％)下闭合,即孔洞闭合对变形温度不敏感.在模拟结果的基础上,进一步设计了孔洞闭合后焊合过程的物理模拟实验,研究了恒应变速率(0.01 s-1)下压下率(25％-45％)和变形温度(900-1200℃)对闭合孔洞焊合过程的影响.焊合界面的拉伸实验结果表明,较高的温度和闭合后持续的塑性变形能极大地促进闭合界面的焊合,当变形温度大于1000℃,压下率为35％时,闭合界面结合强度可达基体强度,孔洞实现完全焊合;当温度降至900℃时,孔洞需45％的压下率才能完全焊合.最后,基于拉伸断口的形貌,对影响孔洞焊合的因素进行了讨论.
关键词:
25Cr2Ni4MoV钢
,
锻造
,
孔洞愈合
,
焊合效率
,
模拟
李殿中
,
马璇
,
徐斌
,
孙明月
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00393
总结了宽砧径向压实工艺(WRF法),该工艺可使应变集中于钢锭中心区域,并满足孔洞闭合所需的最佳高径比条件,因此可高效愈合钢锭的中心缩孔、疏松.基于该方法,针对压机压力较小的情况,提出了单向大变形压实法.该方法通过两个道次的单方向变形将坯料锻造成扁方状,可以使用小压力实现较大钢锭内缺陷的有效愈合.基于界面焊合原理,针对管板类锻件探伤合格率较低的问题,提出了管板类锻件的锻间保温锻造法.利用该方法成功进行了含缺陷管板的修复实验.以上各锻造工艺均经过工业实验验证,证明其可以顺利愈合锻件内的孔洞型缺陷,提高锻件合格率.
关键词:
孔洞闭合
,
宽砧径向压实法
,
单向大变形压实法
,
锻间保温锻造法
谢碧君
,
郭逸丰
,
徐斌
,
孙明月
,
李殿中
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.003
应用Gleeble3800热模拟试验机对GH984G18合金进行热压缩实验,以实验获得的应力-应变曲线为基础,根据动态材料模型建立该合金不同应变时的热加工图,利用热加工图确定了热加工工艺窗口,并分析了温度和变形量对实验合金动态再结晶的影响.结果表明:应变较小(ε≤0.2)时,可优先选择的变形温度为1030～1090℃,应变速率为0.01～0.18s-1;随应变增加(ε≥0.3),最佳热变形温度范围移至高温区间1180～1200℃,最佳应变速率范围大致为0.056～0.25s-1;当应变速率为1s-1时,温度小于900℃不能引起动态再结晶,仅使得晶粒发生动态回复;当变形温度和应变量分别达到1000℃和30％时,发生部分动态再结晶;当变形温度为1000℃,应变量为60％时,发生完全动态再结晶.
关键词:
GH984G18合金
,
热压缩
,
热加工图
,
再结晶图
樊梦婷
,
孙明月
,
李殿中
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.11.010
实测并建立了55NiCrMoV7钢的热物性参数数据库和CCT曲线,基于ABAQUS软件建立了不同冷却介质淬火的热力耦合模型.模拟了大型压力机模座油冷和水冷两种淬火过程,获得了温度场和应力场的演化规律.结合模座上不同位置的冷却速度和CCT曲线预测了工作层的组织状态,并预测了模座上的应力分布.结果表明:采用完全油冷方式将在工作层内产生上贝氏体组织,力学性能无法达到使用要求；而完全水冷方式则可在工作层内得到下贝氏体,但在模座内倒角处存在极大的淬裂危险.在此基础上,提出了双液淬火的热处理工艺,模拟结果显示,水冷30min后转入油冷既可保证工作层理想的组织状态,同时也避免了模座局部位置的淬裂危险.
关键词:
压力机模座
,
淬火
,
有限元模拟
徐斌
,
孙明月
,
李殿中
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00339
对可能影响锻造过程中大型钢锭内部孔洞型缺陷闭合的各种因素进行了系统研究.结果表明,变形温度、应变速率、摩擦系数、试样尺寸和孔洞尺寸对锻造过程中孔洞的闭合基本没有影响,而试样高径比、孔洞位置和孔洞形状对孔洞的闭合有较大影响.其中试样高径比和孔洞位置通过影响孔洞周围的应变条件来影响孔洞闭合,是间接因素.孔洞所在位置的应变越大,孔洞越容易闭合.孔洞形状是影响孔洞闭合的直接因素,也是最本质的因素.为了描述这种现象,提出了孔洞高径比的概念.模拟结果显示,沿变形方向孔洞的高径比越大,孔洞越难闭合.基于以上研究和大钢锭的实际解剖结果,提出了全新的宽砧径向压实工艺(WRF法).该工艺可使应变集中于钢锭中心区域,并满足孔洞闭合所需的最佳高径比条件,因此,可高效愈合钢锭的中心缩孔、疏松.工业实验验证了该工艺的有效性和实用性.
关键词:
孔洞闭合
,
孔洞高径比
,
宽砧径向压实法
赵正阳
,
孙明月
,
孙建亮
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.08.030
利用Gleeble-3800热力模拟试验机在900~1 200 ℃、0.01~10 s-1的实验条件下,对含稀土H13进行了热压缩.根据获取的流变应力曲线,建立了含稀土H13钢的高温热变形本构方程及热加工图,并分析了变形后的金相组织.结果表明,在高应变速率下流变应力曲线说明了含稀土H13钢具有断续再结晶行为,稀土的加入显著提升了H13钢的应力值,经计算含稀土H13钢的热激活能为573 kJ/mol,适宜的热加工参数为1 050~1 200 ℃、应变速率0.01~1 s-1.稀土的加入拓宽了H13钢的热加工参数范围.
关键词:
稀土
,
H13钢
,
流变应力
,
本构方程
,
热加工图
