高碳鋼軸承環(huán)冷軋過(guò)程中微觀組織與力學(xué)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(jìn)成形技術(shù)，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(jié)構(gòu)好、性能優(yōu)異、幾何精度高，節(jié)約能源和原材料等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛用于機(jī)械、交通、航海、航天等高端產(chǎn)品制造領(lǐng)域。但是目前環(huán)件冷軋研究側(cè)重于冷軋工藝和熱處理技術(shù)方面，對(duì)環(huán)件冷軋過(guò)程的微觀組織、結(jié)構(gòu)演變，以及組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系研究較少，本文以高碳鋼軸承環(huán)為研究對(duì)象，探明了軸承環(huán)冷軋變形的宏觀變形及金屬流動(dòng)規(guī)律，系統(tǒng)研究了冷軋變形過(guò)

2、程中，高碳鋼軸承環(huán)內(nèi)部微觀組織結(jié)構(gòu)與織構(gòu)演變規(guī)律，分析了其組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系特點(diǎn)，研究成果可為軸承環(huán)冷軋技術(shù)發(fā)展提供一定的理論支持。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　本研究基于ABQUS軟件平臺(tái)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(guò)程中金屬流動(dòng)及應(yīng)變分布，研究了軸承環(huán)冷軋的宏觀變形規(guī)律。利用光學(xué)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(guò)程環(huán)件細(xì)觀組織協(xié)同變形特點(diǎn)，結(jié)合有限元模擬分析

3、結(jié)果，分析了軸承環(huán)冷軋過(guò)程的金屬流動(dòng)和晶粒變形特點(diǎn)，同時(shí)驗(yàn)證了有限元模擬的可靠性。從宏觀和微觀兩個(gè)層面研究軸承環(huán)冷軋過(guò)程中織構(gòu)的形成與演變規(guī)律。采用XRD衍射技術(shù)測(cè)定不同冷軋變形量下軸承環(huán)樣品的{110}、{200}和{211}三個(gè)晶面的不完整極圖，并計(jì)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(guò)程中宏觀織構(gòu)的形成與演變。同時(shí)，利用EBSD微區(qū)取向技術(shù)進(jìn)行環(huán)件微觀織構(gòu)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(diǎn)，探

4、明了鍛透深度對(duì)環(huán)件織構(gòu)的影響。采用SEM，TEM等電子顯微技術(shù)研究了軸承環(huán)冷軋變形過(guò)程中鐵素體形貌的演化規(guī)律，采用XRD衍射技術(shù)和EBSD晶體取向成像技術(shù)定量研究了軸承環(huán)冷軋變形過(guò)程中鐵素體基體中位錯(cuò)密度的變化、位錯(cuò)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(guò)程中鐵素體基體的細(xì)晶機(jī)理。通過(guò)SEM，TEM和XRD等測(cè)試手段，表征了軸承環(huán)件冷軋變形過(guò)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