高碳鋼軸承環(huán)冷軋過程中微觀組織與力學性能研究.pdf

1、環(huán)件冷軋成形是一種室溫下連續(xù)局部塑形成形的先進成形技術，可以用于制造各種截面形狀環(huán)形零件。環(huán)件冷軋具有產(chǎn)品組織結構好、性能優(yōu)異、幾何精度高，節(jié)約能源和原材料等優(yōu)點，因此廣泛用于機械、交通、航海、航天等高端產(chǎn)品制造領域。但是目前環(huán)件冷軋研究側重于冷軋工藝和熱處理技術方面，對環(huán)件冷軋過程的微觀組織、結構演變，以及組織結構與性能之間的關系研究較少，本文以高碳鋼軸承環(huán)為研究對象，探明了軸承環(huán)冷軋變形的宏觀變形及金屬流動規(guī)律，系統(tǒng)研究了冷軋變形過

2、程中，高碳鋼軸承環(huán)內(nèi)部微觀組織結構與織構演變規(guī)律，分析了其組織結構與力學性能的關系特點，研究成果可為軸承環(huán)冷軋技術發(fā)展提供一定的理論支持。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　本研究基于ABQUS軟件平臺建立軸承環(huán)冷軋的三維有限元模型，分析了軸承環(huán)冷軋過程中金屬流動及應變分布，研究了軸承環(huán)冷軋的宏觀變形規(guī)律。利用光學顯微鏡（OM）觀察環(huán)件不同變形量以及同一變形量下不同區(qū)域的金相組織，研究冷軋過程環(huán)件細觀組織協(xié)同變形特點，結合有限元模擬分析

3、結果，分析了軸承環(huán)冷軋過程的金屬流動和晶粒變形特點，同時驗證了有限元模擬的可靠性。從宏觀和微觀兩個層面研究軸承環(huán)冷軋過程中織構的形成與演變規(guī)律。采用XRD衍射技術測定不同冷軋變形量下軸承環(huán)樣品的{110}、{200}和{211}三個晶面的不完整極圖，并計算出各自取向分布函數(shù)得到ODF圖譜，分析了軸承環(huán)冷軋過程中宏觀織構的形成與演變。同時，利用EBSD微區(qū)取向技術進行環(huán)件微觀織構的表征，分析了不同變形量和不同區(qū)域環(huán)件局部晶粒的取向特點，探

4、明了鍛透深度對環(huán)件織構的影響。采用SEM，TEM等電子顯微技術研究了軸承環(huán)冷軋變形過程中鐵素體形貌的演化規(guī)律，采用XRD衍射技術和EBSD晶體取向成像技術定量研究了軸承環(huán)冷軋變形過程中鐵素體基體中位錯密度的變化、位錯組態(tài)演化、鐵素體的晶界分布及取向變化的規(guī)律，探明軸承環(huán)冷軋過程中鐵素體基體的細晶機理。通過SEM，TEM和XRD等測試手段，表征了軸承環(huán)件冷軋變形過程中環(huán)件不同變形量和不同區(qū)域的滲碳體組織形態(tài)變化，滲碳體顆粒分布規(guī)律，分析并