鍛鋼曲軸磁痕形成機(jī)理研究.pdf

1、鍛鋼曲軸是發(fā)動機(jī)上的關(guān)鍵零部件之一，曲軸的質(zhì)量在很大程度上決定了發(fā)動機(jī)的質(zhì)量和壽命，鍛造曲軸由于能滿足曲軸工作時的強(qiáng)度、韌塑性、抗疲勞等要求，得到了廣泛運用，而磁痕是造成鍛造曲軸報廢的主要因素之一，因此開展對曲軸磁痕的相關(guān)研究是十分必要的。
　　本文采用Gleeble-1500D試驗機(jī)對曲軸常用材料42CrMo合金鋼進(jìn)行熱壓縮實驗，獲得了42CrMo合金鋼的流變應(yīng)力曲線，分析了流變應(yīng)力與變形溫度、應(yīng)變速率等的關(guān)系，當(dāng)變形溫度一定時

2、，流變應(yīng)力隨著應(yīng)變速率的升高而增大；當(dāng)應(yīng)變速率一定時，流變應(yīng)力隨著溫度的升高而減小，并基于Arrhenius雙曲正弦函數(shù)，建立了42CrMo合金鋼的熱變形本構(gòu)模型。在Gleeble-1500D試驗機(jī)上對42CrMo合金鋼進(jìn)行高溫拉伸實驗，選取Normalized Cockroft&Latham損傷模型，計算不同變形溫度和不同變形速率下的臨界損傷值；引入熱變形 Zener-Hollomon參數(shù)，建立了考慮變形溫度和變形速率的高溫?fù)p傷模型；

3、通過掃描電鏡對拉伸斷口的分析，確定42CrMo合金鋼的斷裂機(jī)制為韌性斷裂；并根據(jù)高溫拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖，選取在不同應(yīng)變量下進(jìn)行高溫拉伸裂紋擴(kuò)展實驗，研究了42CrMo合金鋼高溫?fù)p傷的演變過程。通過Deform-2D模擬軟件對高溫拉伸過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，對比模擬得到的臨界損傷值和實驗得到的臨界損傷值，結(jié)果兩者吻合良好，驗證了所選取的損傷模型的正確性。對曲軸試塊進(jìn)行磁粉探傷，觀察磁痕的位置和表面形貌，結(jié)合企業(yè)相關(guān)探傷標(biāo)準(zhǔn)，初步判斷磁痕的形