gcr15轴承环件热轧全过程微观组织演化数值模拟和实验研究

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1、GCr15轴承环（申请工学硕士学位论文）件热轧全过程微观组织演化GCr15轴承环件热轧全过程微观组数值模织演化数值模拟和实验研究拟和实验研究邹培养单位：材料科学与工程学院甜专业类型：材料加工工程研究生：邹甜武汉指导教师：华林教授理工2014年5月大学万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目GCr15轴承环件热轧全过程微观组织演化数值模拟和实验研究英文SimulationandExperimentalResearchonMacroscopicandMicroscopicDeformationBehaviorsinHotR

2、ing题目RollingofGCr15BearingRing研究生姓名邹甜姓名华林职称教授学位博士指导教师单位名称材料科学与工程学院邮编430070姓名职称学位副指导教师单位名称邮编申请学位级别硕士学科专业名称材料加工工程论文提交日期2014年05月论文答辩日期2014年05月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席朱春东评阅人韩星会钱东升2014年05月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过

3、的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人承诺所提交的学位论文（含电子学位论文）为答辩后经修改的最终定稿学位论文，并授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武

4、汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期：万方数据中文摘要环件轧制是使环件直径扩大、壁厚减小、截面轮廓成形的一种塑性加工工艺。作为连续局部塑性成形工艺，与整体模锻成形技术相比，它具有生产效率高、材料利用率高、生产成本低、产品内部质量好等优点，是生产轴承环、齿轮环、法兰环、火车车轮及轮箍、燃汽轮机环、发动机环、高射炮的座圈等各种无缝环件的先进制造技术，在众多工业领域中逐渐得到广泛的应用。然而，目前对环件轧制的研究主要是集

5、中在轧制这一工序，而关于GCr15轴承环件径向热轧全过程微观组织的演化机理还没有相关的研究报道。为此，本文采用有限元模拟和物理实验相结合的研究方法对GCr15轴承环件径向热轧全过程微观组织演化机理开展研究。本文以Simufact软件为平台，建立了棒料从下料到热轧成形全过程中的GCr15轴承环件微观组织演变三维热力耦合有限元模型，通过模拟结果与实验结果比较，对模型可靠性进行了验证。基于可靠的有限元模型，模拟揭示了GCr15轴承环件热轧全过程中环件温度、应变、晶粒、动态再结晶的分布和演化规律，揭示了棒料初始温度、棒料高径比、镦粗速度、驱

6、动辊进给速度及转速、轧辊尺寸对热轧环件宏微观变形的影响规律。研究结果对实际的生产过程中轧制工艺的选取提供了可靠的理论依据。通过金相显微镜观察GCr15轴承环件在热轧全过程中的晶粒大小，并在扫面电镜下观察了珠光体形貌，测定了珠光体片层间距，获得了在热轧全过程中环件的晶粒大小和珠光体片层间距的变化规律。通过显微硬度和压缩实验，研究分析了GCr15轴承环件在热轧全过程中显微硬度变化规律以及力学性能变化规律。研究结果对提高热轧轴承环件的组织性能具有重要理论价值和实际意义。关键词：环件热轧，有限元模拟，成形规律，工艺参数，微观组织I万方数据A

7、bstractRingrollingisanadvancedcontinuouslocalformingtechniquewhichtoreducethethickness,enlargethediameterandformtheprofileoftheworkpiece.Comparedwithtraditionaldieforging,ithashighproductivity,materialsavingbenefits,lowcost,goodinternalquality,itcanbeappliedwidelyinman

8、yindustrialdepartments,suchasbearingring,gearring,flangering,trainwheel,gasturbinering,engineringandseatofanti-aircra