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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文) 外 文 翻 譯 英文翻譯題目 Study on High-Temperature Deformation and Practical Appli-cation of Ultra High Strength Steel BR1500HS in Hot Stamping 學(xué) 院 名 稱： 　 機(jī)械工程學(xué)院　　　　 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級(jí)： 成型11-2 　 　 姓 名： 陸鵬 學(xué) 號(hào) 11403070239 　 指 導(dǎo) 教 師： 韓豫 　 2014年10月 3 日 英文題目 Study on High-Temperature Deformation and Practical Appli- cation of Ultra High Strength Steel BR1500HS in Hot Stamping 翻譯內(nèi)容 研究高溫變形和實(shí)際應(yīng)用 陽(yáng)離子的超高強(qiáng)度鋼BR1500HS燙金 Xin SHANG a , Jie ZHOU a,* , Zhu SU a , San-zheng CHEN b and Hui Li a 材料科學(xué)與工程的關(guān)聯(lián),重慶大學(xué),重慶400045年,中國(guó) 韶關(guān)大學(xué),512005年韶關(guān),中國(guó) 文摘:為了研究工藝參數(shù)對(duì)熱成形性的影響,提高數(shù)值模擬的超高強(qiáng)度鋼ac-curacy BR150HS、熱拉伸試驗(yàn)進(jìn)行了使用Gleeble1500設(shè)備在溫度1073 k到873年間,在一系的應(yīng)變率之間0.01?1和1?1。實(shí)際的樣本獲得的應(yīng)力-應(yīng)變曲線?；谶@些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),Norton-Hoff模型構(gòu)建和表達(dá)了良好的高溫流變特性的表征。材料性能參數(shù)輸入到有限元程序同軸開(kāi)關(guān)。復(fù)雜的車輛加強(qiáng)部分模型被用來(lái)分析熱沖壓工藝和仿真結(jié)果進(jìn)行了基于材料參數(shù)值。最后,對(duì)比仿真結(jié)果和實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證的可靠性Norton-Hoff模型和模型具有較高的計(jì) 算精度 介紹 為了節(jié)約能源和減少環(huán)境污染,先進(jìn)高強(qiáng)度鋼(展現(xiàn))已經(jīng)獲得了支出的注意力在汽車鋼鐵行業(yè)[1]。然而,高強(qiáng)度鋼板的使用通常會(huì)導(dǎo)致一些缺點(diǎn)如高影響的工具,減少成形性和回彈的傾向增加[2]。提高機(jī)械性能和避免高強(qiáng)度鋼板的回彈,熱沖壓工藝已廣泛應(yīng)用。高強(qiáng)度鋼應(yīng)用于汽車的身體,這是一個(gè)好方法減輕汽車的重量。應(yīng)用熱沖壓件在汽車行業(yè)是底盤(pán)組件,像a,b,保險(xiǎn)杠,車頂縱梁、搖臂鐵路和隧道[3]。然而,在燙印過(guò)程中,高強(qiáng)度鋼材的材料特征起著重要的作用 目前的研究結(jié)果熱處理實(shí)驗(yàn),理論分析和數(shù)值模擬 應(yīng)用于冷沖壓技術(shù)[4 - 6]。然而,燙印技術(shù)是一種新的成形技術(shù) 把傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)與冷沖壓技術(shù)。這種新技術(shù)吸引了偉大的票面上許多學(xué)者。伯格曼等。[7]做了一些熱沖壓過(guò)程的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)。納德瑞et al。[8]研究了材料高溫流分別規(guī)范和材料參數(shù)。例如,奧爾登堡等。[9]介紹了相變的影響到他們的模擬使用Kirkaldy的動(dòng)力學(xué)模型和Venugopalan[10]。米。G李et al。[11嗎?12)和Hyun-Ho博克最近構(gòu)造一個(gè)數(shù)學(xué)本構(gòu)描述擴(kuò)散和配方non-diffusion相變誘導(dǎo)塑性。所有的研究方法將提供熱沖壓過(guò)程的方案 在本文中,目前的工作是研究材料高溫通過(guò)Gleeble1500流動(dòng)應(yīng)力性能。基于這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),Norton-Hoff高溫流動(dòng)應(yīng)力的本構(gòu)模型。然后材料由于高溫本構(gòu)模型參數(shù)和輸入同軸開(kāi)關(guān)和改進(jìn)熱沖壓工藝的準(zhǔn)確性。 第11屆國(guó)際會(huì)議上工業(yè)形成過(guò)程中的數(shù)值方法AIP Conf Proc。1532年,819 - 825(2013);doi:10.1063/1.4806916?2013 AIP出版有限責(zé)任公司978-0-7354-1156-2 /30.00美元 實(shí)驗(yàn) 在當(dāng)前的研究,材料性能是一個(gè)主要因素,直接影響最后部分的質(zhì)量?；谶@些因素,一些做實(shí)驗(yàn)是為了建立高溫本構(gòu)模型并獲得最優(yōu)成形過(guò)程 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和程序 高溫流壓力測(cè)試進(jìn)行了使用Gleeble1500機(jī)確定應(yīng)力-應(yīng)變作為溫度的函數(shù)。本文的主要實(shí)驗(yàn)研究表示,包括以下方面。(1)標(biāo)本被加熱到950度C加熱速度5 o C / s;(2)保持時(shí)間是5分鐘獲得均勻的奧氏體階段;(3)快速冷卻實(shí)驗(yàn)溫度冷卻速度40 o C / s和持有時(shí)間是5 s,等溫ten-sile測(cè)試是由分別在不同的應(yīng)變率和溫度 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 溫度對(duì)應(yīng)力應(yīng)變的影響包括一些因素。高溫流變應(yīng)力與變形溫度的增加會(huì)降低,但下降的程度有差別。也就是說(shuō),溫度將有一個(gè)偉大的對(duì)流動(dòng)應(yīng)力的影響明顯。有一些原因:(1)流動(dòng)應(yīng)力提高很快在初始階段的變形。曲線的斜率逐漸降低,然后增加抗拉強(qiáng)度的增加de-formation時(shí)間。(2)材料生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)恢復(fù)在恢復(fù)溫度高于抵消應(yīng)變硬化。然后曲線斜率隨之減少,夷為平地。 可以看到從圖1圖1(b)和(c),應(yīng)變速率的曲線0.1 / 1和0.01 /年代屈服現(xiàn)象在600°c,但壓力值迅速增加材料在塑性變形階段的屈服階段后,曲線斜率值太大。結(jié)果表明,應(yīng)變硬化不會(huì)抵消軟化過(guò)程。材料沒(méi)有產(chǎn)生動(dòng)態(tài)恢復(fù)在600°C,所以復(fù)蘇溫度是決定600°C到600°C。 圖1所示。真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線在不同的應(yīng)變率,(a)1 / s 1,(b)0.1 / s 1,0.01(c)/ s 1 建立高溫本構(gòu)模型 應(yīng)變、應(yīng)變率和溫度依賴于材料流動(dòng)應(yīng)力的奧氏體真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線。當(dāng)然有一些與材料性能的關(guān)系?；趯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),高溫本構(gòu)模型是由Norton-Hoff模型理論[13] Norton-Hoff模型 井上Katsuro模型[14]: 鈑金高溫本構(gòu)模型可以修改并表示如下(15 和是壓力，分別是應(yīng)力、應(yīng)變速率和應(yīng)變。K,n和m代表強(qiáng)度系數(shù)、應(yīng)變硬化指數(shù)和應(yīng)變率敏感性分別。n 0,0,C n和C m表示材料參數(shù)?、T、b細(xì)胞和T 0表示tem-perature因素,絕對(duì)溫度和變形分別調(diào)整值和參考溫度。0 K、b、n、m0、C n和C m都是常數(shù),是由高溫拉伸試驗(yàn)決定的。 雙方的Eq。(3)對(duì)數(shù)表示為 根據(jù)Eq。(3),一些線性擬合得到的方程如下: m表示的斜坡是 圖2 ?,根據(jù)Eq。(3),一些方程得到的線性- 停(圖4(b))如下 這個(gè)表示，這個(gè)的價(jià)值取決于，所以等同于1984.45503. 圖2。解決和關(guān)系的價(jià)值，(b)T和lnm之間的曲線擬合 圖3和之間的 關(guān)系 用m,n和到系數(shù)Eq(4)可以很容易地獲得的價(jià)值。K值對(duì)應(yīng)變率的影響并不大,所以K值由線性方程獲得 最后,得到高溫本構(gòu)模型如下: 有限元仿真模型描述和有限元法施工 在圖。4、部分尺寸約為1160×550×1.8毫米。這是認(rèn)為的形狀模擬和實(shí)驗(yàn)工作?；诓糠值男纬商攸c(diǎn)和熱沖壓工藝原理,工藝補(bǔ)充部分表面被修改創(chuàng)建良好的形成條件和保證燙金、部分質(zhì)量和紅色線表示為trim-ming線。所以創(chuàng)建3 d有限元模型用于模擬系統(tǒng)同軸開(kāi)關(guān)。 圖4。部分模型 圖5。燙金模型用于模擬。 從圖5可以看到,他們的形狀工具和裝配用于熱沖壓成形仿真的工具主要是靠死,潘趣和空白持有人。 結(jié)果與討論 復(fù)雜的車輛加強(qiáng)部分是用來(lái)模擬熱沖壓工藝和仿真結(jié)果。圖6(a)是模擬結(jié)果,圖6(b)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果 圖6。復(fù)雜的車輛加強(qiáng)燙印后部分模擬結(jié)果(A)(b)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果 圖7。截面溫度邊界A-A和B-B 圖8。截面厚度比較民族之間和B-B的模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在熱成形、材料高度是1.8毫米,奧氏體化溫度為950°C,形成和淬火時(shí)間為8秒,冷卻速度是40°C / s。沖壓速度是40毫米/秒。采用間接形成方法。熱成形simula - 是由同軸開(kāi)關(guān)。圖。7顯示的溫度在熱成形邊界 溫度邊界 在熱成形,加熱溫度是一個(gè)重要因素使均勻奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體。必須足夠高的冷卻速率只有奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體階段。冷卻速度超過(guò)27 K / s是必要的對(duì)于一個(gè)完整的高強(qiáng)度鋼馬氏體微觀結(jié)構(gòu)[16]。另一方面,貝氏體和鐵素體transfor-mation必須避免的。從圖7中,截面溫度民族和B-B將增加,然后下降,因?yàn)榭瞻资紫扰c空白持有人密切接觸,然后使空白持有人進(jìn)行受災(zāi)地和分發(fā)大量的熱量。同時(shí)冷卻水將帶走大部分熱量。所以空白溫度迅速下降,會(huì)使材料微觀結(jié)構(gòu)變化很快 材料厚度變化 從圖8中,金屬板的厚度降低率達(dá)到12%。在民族和B-B部分,一部分的厚,洛克在拐角處將很快減少因?yàn)椴牧狭鲃?dòng)阻力迅速增加和改變變形嚴(yán)重國(guó)際大的拉應(yīng)力。在實(shí)際的形成,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)具有相同的趨勢(shì)。熱沖壓鈑金厚度降低率在30%是可以接受的。所以com-plex車輛加強(qiáng)部分的厚度減速率控制在允許范圍之內(nèi)。總之,仿真結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)果;這些演示的建立本構(gòu)模型是有效的。 溫度邊界 在熱成形,加熱溫度是一個(gè)重要因素使均勻奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體。必須足夠高的冷卻速率只有奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體階段。冷卻速度超過(guò)27 K / s是必要的對(duì)于一個(gè)完整的高強(qiáng)度鋼馬氏體微觀結(jié)構(gòu)[16]。另一方面,貝氏體和鐵素體transfor-mation必須避免的。從圖7中,截面溫度民族和B-B將增加,然后下降,因?yàn)榭瞻资紫扰c空白持有人密切接觸,然后使空白持有人進(jìn)行受災(zāi)地和分發(fā)大量的熱量。同時(shí)冷卻水將帶走大部分熱量。所以空白溫度迅速下降,會(huì)使材料微觀結(jié)構(gòu)變化很快 材料厚度變化 從圖8中,金屬板的厚度降低率達(dá)到12%。在民族和B-B部分,部分的厚度會(huì)減少很快就在拐角處,因?yàn)椴牧狭鲃?dòng)阻力迅速增加,改變變形嚴(yán)重國(guó)際大的拉應(yīng)力。在實(shí)際的形成,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)具有相同的趨勢(shì)。熱沖壓鈑金厚度降低率在30%是可以接受的。所以com-plex車輛加強(qiáng)部分的厚度減速率控制在允許范圍之內(nèi)?？傊?仿真結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)果;這些演示的建立本構(gòu)模型是有效的。 組織調(diào)查 在圖9中觀察到(a),原始的材料尚未形成;BR1500HS由鐵氧體的主要微觀結(jié)構(gòu)階段,珠光體階段和硬質(zhì)合金。圖9(b),最微觀結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)條狀馬氏體。在與板馬氏體板條馬氏體給更好的延性和高強(qiáng)度[17]。馬氏體的形成的原因是在組裝形成部分由冷卻系統(tǒng)冷卻迅速死亡。有許多高密度位錯(cuò)在晶界適應(yīng)。形成和淬火后的組織提供了充分的板條馬氏體,給出了結(jié)合強(qiáng)度高、延性好。因此提高了機(jī)械部分的屬性。此外,由于沖壓加工中的奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變,回彈效應(yīng)是可以避免的。 圖9。微觀結(jié)構(gòu)的BR1500HS Indirect-hot沖壓前(a)和(b)后Indirect-hot沖壓。 結(jié)論 摘要BR1500HS被認(rèn)為為研究對(duì)象。真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線是通過(guò)高溫拉伸試驗(yàn)獲得?；谶@些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),一些參數(shù)是解決和高溫constitu-tive模型構(gòu)造。 基于上述研究結(jié)論,高溫流動(dòng)應(yīng)力BR1500HS一直研究的特點(diǎn),為熱沖壓工藝提供理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明,建立的本構(gòu)模型是有效的。 引用 1. Hyun-Ho Bok, Myoung-Gyu Lee, Hoon-Dong Kim, et al. Met. Mater. Int. 216,185-195 (2010). 2. M. Merklein and J. Lechler: J. Mater. Process. Technol. 177, 452 (2006). 3. H.Karbasian, A.E Tekkaya, J. Mater. Process. Technol. 210,2103-2118 (2010). 4. Avrami M.Kinetics, J. Chem Phys. 7 ,1103-1112 (1937). 5. Nagasaka Y, Brimacobe JK, Hernendez-Morales B,et al. Metall. Mater. Trans. A 24,795-808 (1993). 6. Hsu TY, Chang HB, Acta Metall. 32(3), 343-348 (1984). 7. Bergman G, Oldenburg M.A., Inter. J. Numer. Method. Eng. 59, 1167-118 (2004). 8. Naderi M, Durrenberger L, Molinari A, et al. Mater. Sci. Eng. A 478, 130-139 (2008). 9. M. Oldenburg, P. ?kerstr?m, G. Bergman, P. Salomonsson, Proceedings of the 9th International Conference on Numer- ical Methods in Industrial Forming Processes, Porto,Portugal 2007, pp. 1181-1186. 10. G. W. Greenwood, R. H. Johnson, Proc. Royal. Society. 283, 403-422 (1965). 11. M.G. Lee, S.-J. Kim, H. N. Han, and W. C. Jeong, Int. J. Plasticity. . 12. 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