SUS304不锈钢薄板介观尺度成形极限研究

《SUS304不锈钢薄板介观尺度成形极限研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文SUS304不锈钢薄板介观尺度成形极限研究FORMINGLIMITOFSUS304STAINLESSSTEELTHINSHEETSONMESOSCALE倪大龙哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TG306学校代码：10213国际图书分类号：621.7.01密级：公开工学硕士学位论文SUS304不锈钢薄板介观尺度成形极限研究硕士研究生：倪大龙导师：单德彬教授申请学位：工学硕士学科：材料加工工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Clas

2、sifiedIndex:TG306U.D.C:621.7.01DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringFORMINGLIMITOFSUS304STAINLESSSTEELTHINSHEETSONMESOSCALECandidate：DalongNiSupervisor：Prof.DebinShanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EngineeringofMaterialsPr

3、ocessingAffiliation：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要薄板微成形技术以其加工工艺简单、生产效率高、成本低等优点，在MEMS领域具有广泛的应用前景。然而，由于受到测量方法和设备的限制，人们对薄板微成形的研究并不全面，特别是对于介观尺度下薄板成形极限的研究很不充分。因此，开展

4、介观尺度下的薄板成形极限研究是十分必要的。基于以上考虑，本文结合单向微拉伸和半球钢模微胀形实验，开展对介观尺度下SUS304不锈钢薄板成形极限问题的研究，绘制其成形极限图。对于单向微拉伸实验，利用DIC技术实现极限应变的测量计算以及成形过程中应变分布的动态反映，获得成形极限图左侧部分；对于半球钢模微胀形实验，采用掩模喷金的方式获得印有微小网格的试样，通过测量破裂处网格尺寸变化计算极限应变值，绘制成形极限图右侧部分，进而得到完整的成形极限图。另外，本文通过单向微拉伸实验，获得各个厚度（50μm、75

5、μm、100μm、和150μm）试样，在不同热处理条件下的流动应力曲线，发现试样厚度和晶粒尺寸对流动应力曲线有明显影响，其中热处条件相同时，随着试样厚度增大，流动应力曲线下移，屈服强度减小，延伸率增加；而同一厚度试样，随着晶粒尺寸的增加，流动应力曲线先下移再上移，屈服强度先减小后增大，表现出明显的尺寸效应。通过试样设计，获得不同尺寸的微拉伸、微胀形试样，从而获得不同的应变路径，得到应变路径对薄板成形极限的影响规律，发现，热处理条件相同时，随着应变路径由平面应变状态向单向拉伸状态转变，极限应变值增大

6、；随着应变路径由平面应变状态向等双拉状态转变，极限应变值增大。通过热处理工艺，获得不同晶粒尺寸的微拉伸、微胀形试样，得到晶粒尺寸对薄板成形极限的影响规律，发现，同尺寸试样，晶粒大小不同时，随着晶粒尺寸的增加，成形极限减小，当厚度方向只有1、2个晶粒时，晶粒尺寸继续增加，成形极限减小不再明显。最后，结合相关理论对规律产生原因给出合理解释。关键词：成形极限；微成形；尺寸效应；应变路径；SUS304不锈钢-I-AbstractAbstractMicrosheetformingtechnologyhasg

7、otextensiveapplicationprospectinthefieldofMEMSwithitsadvantagessuchassimpleprocess,highproductionefficiency,lowcostetc.However,researchonmicrosheetformingisnotcomprehensive,duetothelimitationofequipmentandmeasuringmethods.Especially,studyonmesoscopics

8、calesheetforminglimitisnotveryfull.Therefore,itisquitenecessarytoconductresearchinthisarea.Takingthoseintoconsideration,thisessayfocusontheforminglimitofSUS304stainlesssteelonmesoscale.Twomethods,microuniaxialtensiletestandmicrobulgingexperime