[发明专利]一种测量变形合金临界变形条件的方法

说明书

本发明公开一种测量变形合金临界变形条件的方法，包括以下步骤：a、设计测量临界变形的模具，该模具包括上模、下模，下模开设有贯通的模腔，模腔包括变形腔及深型腔；b、选定变形合金牌号并对其进行加工以得到变形合金坯料，变形合金坯料包括变形段及填充段，填充段与深型腔相适配；c、选定锻造设备，固定下压速率、锻造温度后进行变形试验以锻造成型出变形合金试验成品，对变形合金试验成品的临界变形部位进行低倍组织检测；d、对变形试验过程用Deform软件进行数值模拟，并将模拟结果与测得的低倍组织进行对比分析，得出临界变形条件。本发明能够精确获得临界应变值以指导模具及锻造工艺的制定，避免出现临界变形。

技术领域

本发明涉及一种测量方法，尤其涉及一种测量变形合金临界变形条件的方法。

背景技术

随着工业技术水平的进步和降低成本理念的普及，越来越多的工业产品也开始追求更高的使用寿命，这就对工业产品提出了更高的质量要求，对于用量较大的变形合金产品来说，批次间均匀一致的组织能够明显提高其疲劳寿命，从而降低工件成本。

粗大晶粒对金属的力学性能十分不利，对于变形合金在一定变形温度下均存在临界变形度，在临界变形度条件下变形的金属会出现异常的晶粒长大，由经典临界变形度理论可见，当变形度很小时，金属材料的晶粒仍能保持原状，这是由于变形度很小时，畸变能很小，不足引起再结晶，所以晶粒大小没有变化。当变形度达到某一数值(一般金属均在2％～10％范围内)时，再结晶后的晶粒变得特别粗大，零件在晶粒粗大部位容易出现失效。

变形合金要获得均匀的组织，在锻造工艺制定、模具设计和压力加工时，应当避免在临界变形程度范围内进行加工，以免再结晶后产生粗晶，导致零件提前失效。

影响变形合金临界变形度的条件是多方面的，比如温度、变形速率、变形量等，数值模拟技术的应用一定程度上能够预测临界变形条件，但是模型的建立和实际生产过程的验证需要具备高度的一致性，而目前广泛采用的测定变形合金临界变形条件的方法为锥形试验法，该测定方法还存在以下缺点：

(1)锥形试验法的模型和实际验证均存在较大的自由端，在实际量化结果时存在与实际结果相偏离的现象，试验结果量化难度较大；

(2)锥形试验法自由端区域较多，其试验过程的热交换与应变速率等与模锻件实际成型过程差异较大，试验结果对模锻成型产品生产的指导意义不大。

由此，急需解决。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种测量变形合金临界变形条件的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种测量变形合金临界变形条件的方法，包括以下步骤：

a、设计测量临界变形的模具，该模具包括上模、下模，所述上模的下端具有平面结构的锻压面，所述下模开设有贯通的模腔，所述模腔包括上部的变形腔及下部的深型腔；

b、选定变形合金牌号并对其进行加工以得到变形合金坯料，所述变形合金坯料包括上部的变形段及下部的填充段，所述变形段的外径小于所述变形腔的外径，所述填充段与所述深型腔相适配；

c、选定锻造设备，固定下压速率、锻造温度后进行变形试验以锻造成型出变形合金试验成品，对变形合金试验成品的临界变形部位进行低倍组织检测；

d、对变形试验过程用Deform软件进行数值模拟，并将模拟结果与测得的低倍组织进行对比分析，得出临界变形条件。

作为本发明的一种优选方案，所述填充段的外壁与所述深型腔的内壁之间设置有间隙。

作为本发明的一种优选方案，所述间隙为1mm。

作为本发明的一种优选方案，所述深型腔的口径由上至下依次减小。