高合金钢表面热锻开裂行为的物理模拟与数值模拟.pdfVIP

学兔兔 第 46卷第 1O期 机 械 工 程 学 报 V_01．46 NO．1O 2010年 5月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING May 20lO DoI： 10．3901／ E．2010．10．059 高合金钢表面热锻开裂行为的物理 模拟与数值模拟术 官英平 ，2王振华 ，2赵德利3 张国利 傅万堂 f1．燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室 秦皇岛 066004： 2．燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004； 3．中国第一重型机械集团股份公司 齐齐哈尔 161042) 摘要：为提升我国重型装备水平，优化高合金钢大型锻件的热加工工艺、加强其组织与性能控制，用数值模拟方法对一种高 合金钢裙状试样和圆柱试样在热压缩变形过程中的表面开裂行为进行研究，通过物理模拟方法和显微组织观察对数值模拟结 果进行了验证，分析裙试样和圆柱试样在热压变形时的开裂倾向，并讨论裙状试样形状尺寸对其侧表面热变形开裂难易程度 的影响。结果表明，热压变形时，在工艺参数相同的条件下，与圆柱试样相 比裂纹更易于在裙状试样侧表面半高处产生；将 适于冷变形开裂的损伤标准与热变形过程中的动态组织变化结合起来，可以较好地预测高合金钢热锻表面开裂的行为；采用 尺寸优化后的裙状试样进行物理模拟，能够更方便地获得高合金钢表面的热锻开裂情况。 关键词：锻造 开裂 模拟 动态再结晶 显微组织 中图分类号：TG142．1 PhysicalandNumericalSimulationsofSurfaceCrackingBehavior duringHotForgingforHighAlloySteel GUAN Yingping2 WANG Zhenhua ， ZAH ODeli ZAH NG Guoli FU Wantang (1．StateKeyLaboratoryofMetasatbleMaterialsScienceandTechnology, YnashanUniversity,Qinhuangdao066004； 2．CollegeofMechanicalEngineering，YanshanUniversiyt,Qinhuangdao066004； 3．ChinaFirstHeavyIndustries，Qiqihar161042) Abstract：Todevelopheavyequipment，optimizethehotworkingprocessofhighalloysteelforging，andcontrolthemicrostructure andpropertiesofit，thesurfacecrackingbehaviorsofflna gedandcylindricalspecimensofahighalloy steelareinvestigatedby numericalsimulation，andhtesimulationresultsaleverifiedincombinationofphysicalsimulationna dmicrostructureobservation． Thecrackingtendencyofflna gednadcylindricalspecimenisna alyzed．Thedependenceofsurfacecrackingtendencyduringhtehot deformationontheshapedimensionsofhteflnagedspecimenisdiSCUSSed．There