38mnvti非調(diào)質(zhì)鋼熱變形行為及加工圖研究

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1、分類號：密級：論文編號：學(xué)號：50120805304重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文38MnVTi非調(diào)質(zhì)鋼熱變形行為及加工圖研究研究生：江華德指導(dǎo)教師：陳元芳教授學(xué)位類型：學(xué)術(shù)學(xué)位學(xué)科專業(yè)：材料加工工程研究方向：模具數(shù)字化制造及其特種加工培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院論文完成時間：2015年03月25日論文答辯日期：2015年05月25日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber:50120805304Master'sDissertationo

2、fChongqingUniversityofTechnologyStudyonHotDeformationPerformanceandProcessingMapsof38MnVTiSteelPostgraduate:JiangHuadeSupervisor:Prof.ChenYuanfangDegreeCategory：AcademicDegreeSpecialty:MaterialEngineeringResearchDirection:Molddigitalmanufacturingandspeci

3、almachiningTrainingUnit:MaterialsSci.&Eng.SchoolThesisDeadline:March25,2015OralDefenseDate:May25,2015重慶理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究所取得的成果。除文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果、作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的集體和個人，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人承擔(dān)本聲明的法律后果。作者簽名：

4、日期?

5、?年6月丨陽學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)重慶理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以釆用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于（請在以下相應(yīng)方框內(nèi)打“V”）：1.保密□,在_年解密后適用本授權(quán)書。曰期.?一>〇丨1年6月丨〇日曰期：/月~曰摘要摘要非調(diào)質(zhì)鋼是一種通過控鍛-控冷技術(shù)而使鋼材不需要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理就能達(dá)到力學(xué)

6、性能的材料。38MnVTi非調(diào)質(zhì)鋼作為汽車前軸和轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件的常用材料，對它鍛造性能要求很高。本文通過熱模擬壓縮試驗研究了該材料在熱變形中的變形行為，運用了本構(gòu)方程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及顯微組織等手段獲得了Parasd和Murty判據(jù)的加工圖，論文的主要研究內(nèi)容及成果有：(1)分析了38MnVTi非調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特征。達(dá)到峰值應(yīng)力的快慢與變形溫度的大小有關(guān)，變形溫度越高達(dá)到峰值應(yīng)力的時間越短；此外，應(yīng)力達(dá)到峰值后曲線的平緩或下降與材料的軟化機制有關(guān)，動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶能使材料發(fā)生軟化，因而影響應(yīng)力-應(yīng)變曲

7、線的走勢。(2)研究了變形參數(shù)與流變應(yīng)力的關(guān)系。通過回歸分析的方法建立了峰值應(yīng)力的本構(gòu)方程，用于描述材料在變形過程強度量的最大屬性；為了拓展本構(gòu)方程的適用性，采用應(yīng)變量的多項式表示材料常數(shù)，對Arrhenius雙曲正弦形式的表達(dá)式通過引入應(yīng)變進行修正，得到帶應(yīng)變的本構(gòu)方程。(3)對比了本構(gòu)方程與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測應(yīng)力的精度。以應(yīng)變、變形速率和變形溫度作為輸入信息并將應(yīng)力作為輸出信息，進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建模。訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型其應(yīng)力的預(yù)測精度比本構(gòu)方程預(yù)測精度高。利用訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對變形溫度為1050

8、℃和1150℃下不同應(yīng)變速率的應(yīng)力進行預(yù)測。(4)構(gòu)建了Parasd和Murty兩種失穩(wěn)判據(jù)的加工圖并對其適用性進行了驗證。對不同應(yīng)變的加工圖通過功率耗散系數(shù)及失穩(wěn)區(qū)特征的分析，結(jié)合顯微組織、硬度、拉伸測試對加工圖進行驗證。結(jié)果表明：制作加工圖的應(yīng)變必須選取穩(wěn)態(tài)階段，非穩(wěn)態(tài)階段的應(yīng)變不能保證加工圖的準(zhǔn)確性；兩種判據(jù)的加工圖具有相似性，且Parasd判據(jù)的加工圖失穩(wěn)區(qū)與低的功率耗散系數(shù)有關(guān)，工藝設(shè)計時應(yīng)綜合考慮二者的失穩(wěn)區(qū)及功率耗散系數(shù)特征。對于38MnVTi非調(diào)質(zhì)鋼，不能在高應(yīng)變速率進行高應(yīng)變量的成形，

9、否則會導(dǎo)致組織失穩(wěn)。經(jīng)工藝優(yōu)化后，該材料的最佳工藝參數(shù)為溫度1100～-11200℃，應(yīng)變速率0.1～1s。關(guān)鍵詞：非調(diào)質(zhì)鋼；熱成形；本構(gòu)方程；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；加工圖IAbstractAbstractThematerialofnon-quenchedandtemperedsteelusingcontrolledforgingandcoolingtechniquecanreachthemechanicalpropertiesofquenchinga