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NM600耐磨钢板和高强钢板的用途区别

NM600耐磨钢板高强钢板的用途区别:NM600耐磨钢板市场巨大,尤其是大型的耐磨板型件。目前的铸造方法生产大型耐磨件遇到了收缩缺陷、组织粗大、使用寿命较短的困难,无法继续提升产品性能,造成了巨大资源浪费。本文对采用先进的液态模锻技术生产大型耐磨板型件进行了研究,选择了形状结构差异较大、具有代表性的两种工件——热轧机宽带输送线耐磨侧导板(以下简称侧导板)和矿φ5.5m×8.5m溢流型球磨机双峰衬板(以下简称双峰衬板),分别对其进行了液态模锻工艺设计、NM600耐磨钢板模具设计及相关校核,并运用ProCAST软件分别进行了模拟,验证了方案可行性;之后,进行了大型耐磨板型件液态模锻生产实践,对生产线设备进行了技术设计,通过对工艺、设备的调试,最终成功得到了满足要求的液锻侧导板产品;最后,运用SEM、电动布洛维硬度计、JB-50B型冲击试验机等实验检测设备和手段,对比研究了砂型铸造、属型铸造、NM600耐磨钢板液态模锻不同工艺下侧导板材料(高铬铸铁)的相组织和力学性能,定量揭示了液态模锻工艺生产大型耐磨板型件的优越性,分析了压力对工件组织及性能的影响,同时分析了侧导板试样的断裂机制和磨损机理,大型耐磨板型件的液锻成型难点,可依据以下方案解决:尽量采用将工件一分为二,水平成型的方案,避免模具尺寸过大为解决其投影面积过大带来的液锻机吨位过大的问题,可结合直接液锻、间接液锻采用多点局部直接加压方案,为解决模具过热问题,可对模具关键零件进行水冷设计,取得更好冷却效果,NM600耐磨钢板除了传统的液锻工艺参数之外,可根据成型需要加入新的参数,如开始补缩时间;⑥为防止补压压头压陷等问题,补缩持压优先选用闭泵保压,同时为每个PLC动作设计双重发讯条件,首选条件依据工艺动作设计,次选条件为保护条件。经过对比高铬铸铁侧导板在属型铸造(OMPa)、液态模锻(比压148 MPa、212 MPa)下试样的组织和性能,结果表明,压力可明显细化组织,并提高热处理态试样的硬度、高强钢板冲击韧性、耐磨性等性能。铸态下,比压212 MPa下的初生奥氏体平均长度相比属型铸造减小了 68%,平均宽度减小了 32%,共晶团平均直径减小了 64.3%;热处理态下,比压212MPa硬度相比属型试样提升了6%,冲击韧性提高了 23.6%,耐磨性提高了 29.4%。经过对比高铬铸铁侧导板热处理态下液态模锻试样与砂型铸造试样耐磨性能,结果表明,液锻工艺提升了产品的耐磨性。液锻比压212 MPa的耐磨性相比砂型铸造试样提高了 36.8%。断后伸长率为20.5%,当应变速率提高时材料的屈服强度和抗拉强度均提高,但塑性有所下降。研究中所涉及到的大梁成形方式为冲压成形和辊弯成形,采用有限元模拟的手段研究了板料在两种不同的成形方式下的成形性能。模拟过程中,基于前人已有的成果和两种成形方式各自的特点在通用有限元模拟软件ANSYS中建立了冲压和辊弯的有限元模型,将已测得的700MPa级低合高强度钢的力学性能通过软件中的本构方程应用于有限元计算中以得到有针对性的模拟结果。高强钢板冲压模拟结果显示:此700MPa低合高强度大梁板在冲压中表现为负回弹,侧壁在回弹的作用下向内弯曲呈圆弧形,冲压过程中板料存在减薄,减薄最严重处位于侧壁上端,所以侧壁的上端在实际冲压中容易产生减薄开裂,而且板料减薄会随着冲压速率的提高而变严重。针对冲压中板料的回弹情况,基于冲压工艺和板料的特点提出了两种控制回弹的措施并给出了模拟过程,模拟结果显示通过角度补偿和增大凹凸模间隙的方式可以有效的减小板料的回弹量。通过模拟辊弯成形过程可以得知,此高强钢在辊弯成形中回弹不明显,但会出现显著的纵向弯曲,大梁中部较两端抬高8.27mm,为了满足汽车轻量化和节能减排的要求,强度更高、机械性能更好的汽车用钢成为了各个钢厂竞相研发的钢种。对于新研发的钢种,深入了解和分析其关键成形性能是必不可少的,这对于保证其成形质量和后期投入使用的安全性至关重要。本文基于新研发的700MPa级低合高强度汽车大梁板,首先通过拉伸试验得到了材料在准静态和应变速率分别为10-4、10-3、10-2下的力学性能和应力应变曲线。实验结果表明此700MPa级低合高强度钢在准静态条件下的屈服强度为790MPa,高强钢板抗拉强度为969MPa,弹性模量为227GPa,断后伸长率为20.5%,当应变速率提高时材料的屈服强度和抗拉强度均提高,但塑性有所下降。研究中所涉及到的大梁成形方式为冲压成形和辊弯成形,采用有限元模拟的手段研究了板料在两种不同的成形方式下的成形性能。模拟过程中,基于前人已有的成果和两种成形方式各自的特点在通用有限元模拟软件ANSYS中建立了冲压和辊弯的有限元模型,将已测得的700MPa级低合高强度钢的力学性能通过软件中的本构方程应用于有限元计算中以得到有针对性的模拟结果。冲压模拟结果显示:此700MPa低合高强度大梁板在冲压中表现为负回弹,侧壁在回弹的作用下向内弯曲呈圆弧形,冲压过程中板料存在减薄,减薄最严重处位于侧壁上端,所以侧壁的上端在实际冲压中容易产生减薄开裂,而且板料减薄会随着冲压速率的提高而变严重。

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