张云
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黎军顽
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李爽
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冯全忠
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周路海
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吴晓春
材料热处理学报
为了评价模具材料的导热性能对热冲压成形工艺的影响,选择优质H13钢和自主开发的HDLM热冲压专用模具材料进行对比分析,采用LF457型激光导热仪对模具材料的导热性能进行评价,使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对其组织进行观察.同时,建立了盒形件热冲压成形及模内淬火过程的数值仿真模型,研究了模具热导率对成形件冷却行为、组织演变以及模具温度的影响规律.研究表明,在热冲压模具服役温度200 ～400℃内,HDLM模具钢的热导率高于40 W/(m·℃),约为H13钢的1.5倍;在热冲压保压淬火过程中,模具材料的热导率对热冲压成形件的冷却行为起重要作用;当模具材料为HDLM钢时,仅需约10 s就能使盒形件关键部位的组织完全转变为马氏体,相比于H13钢,其保压冷却时间缩短了近41％,保压冷却效率提升了约80％,有效地加快了热冲压生产节拍和提高了生产效率,并且模具温度的均匀性也有较大改善,最高温度不超过330℃,有利于延长模具的使用寿命.
关键词:
热冲压
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热冲压模具材料
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热导率
,
数值模拟
黎军顽
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周路海
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邵严
,
吴晓春
机械工程材料
利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱仪并结合热稳定性试验，对SDCM3和SDCM4热作模具钢在热稳定性试验前后的微观组织进行研究，采用自约束热疲劳试验方法研究了两种钢的热疲劳性能。结果表明：与SDCM4钢相比，SDCM3钢具有更优良的热稳定性和抗热疲劳性能。
关键词:
热作模具钢
,
热稳定性
,
抗热疲劳性能
周路海
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张洪波
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黎军顽
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施渊吉
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吴晓春
材料热处理学报
基于热作模具钢热疲劳试验国家标准,建立了H13钢热疲劳感应加热循环过程的多物理场耦合数值模型,研究了感应加热循环过程中试样温度的演变规律和应力累积现象,并对试样热疲劳寿命进行预测.研究表明,在感应加热循环过程中,试样心表的温度演变规律存在明显差异.由于集肤效应和试样形状的影响,加热结束时,最大温差出现在试样圆周面与小平面交界部位,约为210℃,最小温差出现在试样有效加热区域的中心,约为85℃;随感应加热循环次数增加,试样的等效应力和最大主应力均呈现累积效应,尤其是试样的拐角部位,经20次循环后其等效应力提高了6％,该处为热疲劳主裂纹的形成和扩展部位;结合数值模拟结果和应变疲劳寿命预测模型,对HI3钢热疲劳寿命进行预测发现,试样热疲劳寿命随感应加热循环次数的增加而减小;模拟结果与实验结果吻合,表明本文建立的数值模型可为热疲劳行为的研究提供新的方法和思路.
关键词:
热疲劳
,
热作模具钢
,
数值模拟
,
感应加热循环
,
寿命预测
