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GH605基本材料参数 GH605高温合金的主要化学成分为C 0.05%，铬18.5%、镍10%、钨15%、硅0.06%、锰1.5%、钴保证金。用于以碳化物强化为主要成分的GH605材料的热处理 该材料对性能有显著影响，可通过不同的热处理方法获得。不同性能GH605材料的性能。这份工作A有望通过在200-1230℃固溶后，水冷，物料B通过1175-1200℃固溶后，水冷，C材料在900 ~ 980℃退火，三种材料不同的热处理制度，其性能也不同，0.2毫米厚的三GH605的具体力学性能参数见表1。其中，材料A和材料B的性质相似，材料C的弹性模量和屈服强度较强。度明显高于材料A和材料B，三种材料的抗拉强度相。当，C的屈服强度比高于B，B的屈服强度比高于B。 材料A、材料A和材料B的伸长率相等，都高于材料C的伸长率，材料A的厚度各向异性系数优于材料B和C，材料A和材料B的应变硬化系数和应变硬化指数高于材料C。 本研究中使用的本构模型是Ludwik模型表达式是: σ = σ 0 +q ε m (1) 其中σ是初始屈服强度；q和m是材料常数，有三个参数所有数字都是拟合参数，拟合结果如表2所示。   片状形状 根据GB/T15825—2008《金属板材的成形性》和试验方法》标准，为了防止窄矩形试样在拉延筋处开裂，中间部分可以稍窄，两端稍宽。它的大小如图1所示。宽度和尺寸分别为20毫米、100毫米、180毫米。成品样品需要为了进行网格印刷，这一次，模拟软件使用直径为1.5毫米的圆形网格覆盖样品。 FLD仿真模型的建立 根据实验中FLD模具几何尺寸(NAKAZIMA半球形实验模具)，在CAD建模软件中创建冲头，边圈和凹模的几何模型，与物理实验中使用的相同。形状和大小完全一样，如图2所示。然后是模具将几何模型导入仿真软件进行网格划分，模具设置如下刚体，金属板是GH605材料的塑性变形，金属板的厚度分为将初始拉延筋位置和压力分别设置为2.5毫米和0.2毫米。边缘力，以确保法兰零件的材料在成形过程中不会流动。摩擦系数为0.15，压边圈闭合速度为3 mm/s，凸模压制成型速度为5 mm/s，成型温度为室温。  获得极限应变点 基于对上述样本的FLD模拟分析，本工作主要通过两个标准判断:(1)板料缩口 当冲头与板料的接触力达到峰值时，如图3所示；(2)颈部收缩区的应变路径突然转变为平面应变状态，如图4显示了。通常，使用通过判断标准1获得的金属板的极限用应变来画拉压特性的FLD左曲线，用判断根据该准则得到的板料极限应变，绘制拉伸-拉伸特性图。右边是FLD曲线。通过确定冲头和金属板之间接触力的峰值点和应变路径突变点的最大应变单位，并确定每个FLD模拟分析中样本的成形极限。  FLD模拟结果 基于上述数值分析模型和判断标准，厚度对温度为2.5毫米和0.2毫米的材料a、b和c的样品进行膨胀。形状模拟分析表明，材料宽度分别为20 mm、100 mm和180 mm。计算材料A、B、c的两个主应变方向的变化量，并在不同宽度的样品上提取四个关键点进行FLD对比分析，如图5 ~图7所示。    从图5 ~图7中试样的宏观变形可以看出，在相同的胀形条件下，发生材料A和材料B的试样。缩口前变形程度接近，呈半球形，充分拉伸。状态下，C试样在颈缩前的变形程度明显较弱，表明形状欠拉伸状态。比较样品微观应变，材料A和材料B的临界应变值相似。当颈缩发生时，材料A以及在样品b的颈缩区域附近印刷的参考圆的临界应变这些值都大于C样本。基于FLD试样胀形的结计算结果，可以推断GH605 A和B的可成形性相似，两者都优于C材料的成形性。  极限模拟结果分析 胀形实验后，印在样品表面的网格圈主要有三种变形，如图8所示。记录初始圆的直径。D 0，畸变网格圆的长轴标为d 1，短轴标为d 2，d 1和d 2近似表示为样品表面上一点的两个主对应改变方向。通过测量临界网格圆的长轴和短轴d 1和d 2，可以得到面内极限应变，计算公式如式(2)～(5)所示:e 1 =d1d0d 0×100% (2) e 2 =d2d 0d 0×100% (3)ε 1 = lnd 1d 0= ln(1 + e 1 ) (4) ε 2 = lnd 2d 0= ln(1 + e 2 ) (5)其中:e 1和e 2分别代表长轴和短轴上的工程应变；ε 1 、ε分别代表长轴和短轴上的真实应变。 通过测量和上述公式计算临界圆的两个极点主应变，可以得到GH605三种材料厚度为2.5 mm、如图9所示，对于每种材料，0.2 mm材料厚度的FLD曲线材料，2.5毫米材料厚度与0.2毫米材料厚度相比，主要区别在于在材料平面应变点FLD0的影响下，板材厚度的增加可以显著提高平面应变点FLD0，但对于整个FLC曲线然而，线的极限应变分布没有显著影响。 从三种材料的基本机械性能(表1)来看，材料A材料B的成形性明显好于材料C..材料a和材料b相反，尽管材料A的屈服强度低于材料B的屈服强度，但是材料A的抗拉强度和伸长率高于B，这表明A的成型性更好，A料更容易塑性变形，不容易生产。裂纹和皱纹缺陷；材料B的抗拉强度和材料A接近，弯曲。服装强度约为A料的2倍，伸长率约为A料的1/2，在拉-压应力下，材料B的性能略好于材料A，但在拉-拉在应力条件下，材料A的成形性明显好于材料B的成形性..材料c与材料A和B相比，其抗拉强度略低，但其屈服强度为a料和b料高一倍左右，所以良品率比a料和b料高。材料B的伸长率是材料A和材料B的1/3 ~ 1/2，这表明C的塑性成形性相对较差。 n的值反映了金属板料成形的应变均衡能力。形成拉伸钣金件时，N值小的材料会发生变形。凹凸不平，表面粗糙，容易开裂；具有大n值的材料，零件应变分布均匀，表面质量好，不易开裂。皱纹。因此，对于以拉深为主的板料零件，n值越大，板料的冲压成形性越好，成形极限曲线越高。   R的值反映了板的平面方向和厚度方向。应变能力的差异。R值越大，材料会被拉-拉和压-压。拉压应变下的变形抗力越大，拉压应变下的变形抗力越大。变形阻力越小。这意味着在拉-压应力中，受张力支配在变化状态下，R值越大，传力区的抗拉强度越大，对形状越有利，变形区的变形抗力越小，也有利于成形越有利。在拉-拉变形模式下，极限应变值随r值而变化增减。 厚度为0.2毫米的三种板的加工硬化指数(平均值n)和厚度各向异性指数(加权平均R值)，如图10所示展示。其中，加权平均R值计算如下算算。从图10可以看出，材料a的n值略大于材料b的n值，但两者都远大于C材料，所以前两种材料的成形极限曲线。接近并高于C材料的成形极限曲线；三材料虽然R值相差不大，但也说明材料A的R值大于材料B，材料B的R值大于材料C的趋势，其成形极限曲线也显示了与R值相同的趋势。从上面的分析来看可以看出，A料的成形性略好于B料，但两者都比B料好很多c；三种GH605材料的成形极限曲线都随着N值和R值的减小而减小，但由于R值之间的差异差别较小，说明N值对形成极限曲线的影响大于R值影响更大。  成形极限的实验验证 为了验证模拟结果，测试三种直径为0.2毫米的材料得出了厚板的成形极限，并得出了三种材料的成形极限。图11显示了三种GH605材料A、B和c的形成形状限制比较结果。与实验的FLD图相比，模拟的FLD图比较一致，但两者还是有一定的偏差，平均偏差。相差6.59%。误差的主要原因之一是FLD实验是在当判断停止时，传感器随着材料缩颈的力瞬间变化。作为停止实验的条件，有一定的时间偏差；主要原件其次，模拟中使用的材料属性基本假设不存在。理想状态物质的缺陷，而实验物质可能是微小的。成分偏析、结构不均匀等缺陷，且实验受外环影响环境因素的影响导致材料形成极限性能的实验结果比模拟结果略差。 实验结果表明，GH605板带的成形极限曲线为线条呈现典型的“V”形，成形极限最低点出现在平面应变区附近。在金属板的单轴拉伸下由于金属板的原因，成形极限是最高的，高于双轴拉伸状态厚度更薄。材料硬化指数值较高，这是因为有利于提高板料的成形极限。三种材料的对比，材料A的GH605板材的成形极限高,并且板材成形性最好的。另一方面，材料A和材料b的成形极限曲线的右侧。应变基本相同，但在拉压区，材料A略高于材料B主要是因为材料A的伸长率略高于材料B。 结论 (1)通过胀形值得到三种不同的热处理状态。厚度为0.2毫米和2.5毫米的GH605板材的成形极限通过实验验证了胀形数值模拟的有效性正确性。 (2)在相同厚度下，水冷和固溶后的两种板材材料的临界断裂应变大于退火板的临界断裂应变，即前者的成型性优于后者，不易产生拉伸裂纹和皱纹缺陷。 (3)经过1200 ~ 1230℃水冷后的金属板的固溶n和r值最大，其成形极限曲线最高；退火后板料的n值和r值最小，其成形极限曲线最多低；将两种水冷固溶处理板的n值和r值联系起来近，其成形极限性能接近。 (4)在三种不同的热处理状态下厚度为0.2毫米。GH605板材的成形极限曲线都随N和r的变化而变化。然而，两种固溶处理板的N值要高得多对于退火板的N值，成形极限曲线也较低，高，但R值相差很小，说明N值整形。极限曲线的影响比R值的影响更显著。 |
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