[发明专利]一种预测锻态钢锻造裂纹萌生的方法

摘要

一种预测锻态钢锻造裂纹萌生的方法，属于锻造工艺技术领域。特征是：通过做不同温度和应变速率条件下的高温拉伸实验，得到材料流变应力曲线、裂纹萌生应变及其对应的直径值；利用有限元软件模拟不同温度和应变速率条件下的高温拉伸过程，得到裂纹萌生的临界损伤值；基于此临界损伤值，利用有限元模拟锻造基本工序，得到锻造临界变形量；对经过锻造缩比实验验证后的临界变形量数据绘制临界变形量曲面。所有处于该曲面下方的点都是不萌生裂纹的点，所有处于该曲面上方的点都是萌生裂纹的点，所有处于该曲面上的点都是临界点。优点为可通过简单、方便的方法，确定锻造时不使锻件萌生裂纹的变形量。

主权项

1.一种预测锻态钢锻造裂纹萌生的方法，其特征在于实施步骤如下：（1）做材料性能实验：根据实际变形条件做材料性能实验，得到材料流变应力曲线；（2）做高温拉伸实验：取钢的锻造温度范围和应变速率范围,在热模拟机上做高温拉伸实验，拉伸到试样断裂，得到不同温度和应变速率条件下的真应力-真应变曲线，读取峰值应变，该应变就是裂纹萌生应变；（3）裂纹萌生应变对应试样直径的确定：再在热模拟机上做同一变形条件下的高温拉伸实验，拉伸到裂纹萌生应变停止，然后测量试样颈缩区最小截面直径，该直径值就是裂纹萌生应变对应的直径值；（4）有限元模拟：将流变应力曲线输入有限元软件中，通过有限元软件模拟不同温度和应变速率条件下的高温拉伸过程，模拟拉伸到试样直径与裂纹萌生应变对应的直径相同，此时，从模拟软件读取试样中心点对应的损伤值，此损伤值就是裂纹萌生的临界损伤值；（5）锻造临界变形量的确定：根据裂纹萌生临界损伤值，分别在平砧、锥形砧和球形砧等上模拟实际锻造基本工序镦粗和拔长，得到不同砧形、不同变形条件下的锻造临界变形量；（6）锻造临界变形量的验证：通过不同砧形、不同变形条件下的锻造缩比实验来验证临界变形量，以确保临界变形量的正确可靠；（7）临界变形量曲面的绘制：应用绘图软件，绘制镦粗和拔长时不同砧形、不同变形条件下的临界变形量曲面；（8）锻造裂纹萌生的预测：根据临界变形量曲面图，所有处于临界变形量曲面下方的点都是安全的点，此点不萌生裂纹；所有处于临界变形量曲面上方的点都是萌生裂纹的点；所有处于曲面上的点是临界点。