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大鍛件微孔(kong)隙氫聚集(ji)分(fen)析模型(xing)

文章來源：sjzwx 更新時(shi)間：2014-09-09 09:50:41

    大鍛件內的(de)(de)微(wei)(wei)孔隙(xi)(xi)形(xing)態(tai)各異，線(xian)性裂紋(wen)和球(qiu)形(xing)孔洞(dong)(dong)代(dai)表(biao)了微(wei)(wei)孔隙(xi)(xi)的(de)(de)兩(liang)種(zhong)極端(duan)情況，因此文中(zhong)的(de)(de)分(fen)析(xi)基于(yu)這(zhe)兩(liang)種(zhong)微(wei)(wei)孔隙(xi)(xi)模型(xing)(xing)，其(qi)它微(wei)(wei)孔隙(xi)(xi)周圍的(de)(de)氫(qing)聚集分(fen)析(xi)結果應該在這(zhe)兩(liang)者之間。由于(yu)微(wei)(wei)孔隙(xi)(xi)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)很小，其(qi)應力(li)(li)場的(de)(de)影(ying)響區域有(you)限，因此可以(yi)在鍛件(jian)內單(dan)獨(du)取出一(yi)個以(yi)微(wei)(wei)孔隙(xi)(xi)為(wei)中(zhong)心的(de)(de)分(fen)析(xi)模型(xing)(xing)，稱之為(wei)“微(wei)(wei)孔隙(xi)(xi)胞(bao)(bao)體(ti)”，并以(yi)鍛件(jian)內一(yi)點(dian)的(de)(de)應力(li)(li)狀(zhuang)態(tai)作(zuo)為(wei)整個胞(bao)(bao)體(ti)模型(xing)(xing)的(de)(de)應力(li)(li)狀(zhuang)態(tai)，微(wei)(wei)裂紋(wen)和微(wei)(wei)孔洞(dong)(dong)的(de)(de)胞(bao)(bao)體(ti)模型(xing)(xing)如。設定胞(bao)(bao)體(ti)模型(xing)(xing)外邊(bian)界尺(chi)寸(cun)為(wei)微(wei)(wei)孔隙(xi)(xi)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)l0倍，在胞(bao)(bao)體(ti)內部應力(li)(li)和氫(qing)濃度(du)(du)均勻分(fen)布，在胞(bao)(bao)體(ti)的(de)(de)外邊(bian)界上應力(li)(li)和氫(qing)濃度(du)(du)保持恒定。

    由大(da)型(xing)Cr5支承輥鍛件的(de)熱處理(li)(li)分(fen)析可知，沿鍛件截面(mian)的(de)徑(jing)(jing)向熱處理(li)(li)殘余應力狀態可分(fen)為3種(zhong)，將表(biao)2中的(de)3個(ge)特征應力分(fen)別代入微(wei)裂紋和微(wei)孔洞胞體模型(xing)中，以對比鍛件截面(mian)上不(bu)同(tong)位置和不(bu)同(tong)形狀微(wei)孔隙(xi)周圍氫(qing)聚集的(de)不(bu)同(tong)。假設微(wei)孔洞和微(wei)裂紋為同(tong)一個(ge)微(wei)孔隙(xi)在(zai)鍛件鍛壓前后的(de)存在(zai)狀態，根據(ju)微(wei)孔隙(xi)在(zai)變形過程中內(nei)表(biao)面(mian)面(mian)積不(bu)變條(tiao)件，設定微(wei)裂紋的(de)半(ban)徑(jing)(jing)為2mm，則(ze)與之相(xiang)對應的(de)微(wei)孔洞半(ban)徑(jing)(jing)為√2mm。考慮到白點(dian)為鍛件內(nei)部的(de)脆性裂紋，因此對微(wei)孔隙(xi)的(de)分(fen)析采用線彈(dan)性模型(xing)，不(bu)考慮塑(su)性的(de)影響(xiang)。設定在(zai)整個(ge)鍛件截面(mian)上氫(qing)濃(nong)度(du)均為5ppm，氫(qing)的(de)溶解度(du)為0．1ppm。該Cr5鋼的(de)彈(dan)性模型(xing)為210GPa，泊松比為0-3。