上海交通大学学报(自然版) ›› 2019, Vol. 53 ›› Issue (3): 253-259.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.03.001
• 学报(中文) • 下一篇
茅梦云,彭林法,来新民
出版日期:
2019-03-28
发布日期:
2019-03-28
通讯作者:
来新民,男,教授,博士生导师,电话(Tel.):021-34206303; E-mail: xmlai@sjtu.edu.cn.
作者简介:
茅梦云(1989-),男,江苏省丹阳市人,博士生,主要研究方向为金属微成形.
基金资助:
MAO Mengyun,PENG Linfa,LAI Xinmin
Online:
2019-03-28
Published:
2019-03-28
摘要: 金属薄板成形过程中由于模具与材料表面粗糙度相近,摩擦中的犁沟效应会对材料表面的变形行为产生重要影响,进而影响薄板材料的成形性能.为此,通过圆锥划伤实验,研究不同圆锥角度下不同晶粒尺寸材料的变形及损伤行为.结果表明:随着圆锥角度的增大,材料内裂纹产生的位置从划痕顶部逐渐转变为划痕中上部,材料的流动方向则从沿圆锥表面向上逐渐转变为向圆锥两侧扩展;晶粒尺寸的增大能够抑制划伤过程中材料内部裂纹的产生,从而减少划痕内的裂纹区域;材料的划伤硬度和划痕前端的材料堆积高度随着晶粒尺寸的增大而减小;材料划伤行为的晶粒尺度效应主要来自于晶粒尺寸对材料流动及断裂性能的影响.研究结果能够加深对金属成形过程中摩擦行为的认识,并对金属成形工艺的参数设计提供理论指导.
中图分类号:
茅梦云,彭林法,来新民. 不同晶粒的纯铜表面划痕实验研究[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2019, 53(3): 253-259.
MAO Mengyun,PENG Linfa,LAI Xinmin. Experimental Study of the Grain Size Effect on Scratching Behaviors of Pure Copper[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2019, 53(3): 253-259.
[1]MAO M Y, PENG L F, YI P Y, et al. Modeling of the friction behavior in metal forming process considering material hardening and junction growth[J]. Journal of Tribology, 2015, 138(1): 012202-1-18. [2]孟丽芬, 胡成亮, 赵震.金属塑性成形中摩擦模型的研究进展[J]. 模具工业, 2014, 40(4): 1-7. MENG Lifen, HU Chengliang, ZHAO Zhen. Research progress of friction model in metal plastic forming[J]. Die & Mould Industry, 2014, 40(4): 1-7. [3]LEE K, MARIMUTHU K P, KIM C-L, et al. Scratch-tip-size effect and change of friction coefficient in nano / micro scratch tests using XFEM[J]. Tribology International, 2018, 120: 398-410. [4]HOL J, MEINDERS V T, DE ROOIJ M B, et al. Multi-scale friction modeling for sheet metal forming: The boundary lubrication regime[J]. Tribology International, 2015, 81: 112-128. [5]WILSON W R D. Friction models for metal forming in the boundary lubrication regime[J].Journal of Engineering Materials and Technology, 1991, 113(1): 60-68. [6]邹琼琼, 黄继龙, 龚红英, 等.塑性成形中的摩擦与润滑问题[J]. 热加工工艺, 2016, 45(23): 18-25. ZOU Qiongqiong, HUANG Jilong, GONG Hong-ying, et al. Problems of friction and lubrication in plastic forming[J]. Hot Working Technology, 2016, 45(23): 18-25. [7]DALMAU A, RMILI W, JOLY D, et al. Tribological behavior of new martensitic stainless steels using scratch and dry wear test[J]. Tribology Letters, 2014, 56 (3): 517-529. [8]WREDENBERG F, LARSSON P-L. Scratch testing of metals and polymers: Experiments and numerics[J]. Wear, 2009, 266(1/2): 76-83. [9]PENG L F, MAO M Y, FU M W, et al. Effect of grain size on the adhesive and ploughing friction behaviours of polycrystalline metals in forming process[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2016, 117: 197-209. [10]ASTM. Standard test methods for determining average grain size: ASTM standard E112-10[S]. Pennsylvania: ASTM International, 2010: 1-26. [11]FU M W, WANG J L, KORSUNSKY A M. A review of geometrical and microstructural size effects in micro-scale deformation processing of metallic alloy components[J]. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2016, 109: 94-125. [12]SUBHASH G, ZHANG W. Investigation of the overall friction coefficient in single-pass scratch test[J]. Wear, 2002, 252(1/2): 123-134. [13]MUKHOPADHYAY A K, MAI Y W. Grain size effect on abrasive wear mechanisms in alumina ceramics[J]. Wear, 1993, 162/163/164: 258-268. [14]EL-RAGHY T, BLAU P, BARSOUM M W. Effect of grain size on friction and wear behavior of Ti3SiC2[J]. Wear, 2000, 238(2): 125-130. [15]SENDA T, YASUDA E, KAJI M, et al. Effect of grain size on the sliding wear and friction of alumina at elevated temperatures[J]. Journal of the American Ceramic Society, 1999, 82(6): 1505-1511. |
[1] | 赵亮,雷默涵,朱星星,王帅,凌正,杨军,梅雪松. 高精度数控机床主轴系统热误差的控制方法[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(11): 1165-1171. |
[2] | 胡一星,许黎明,范帆,张哲. 曲线磨削砂轮廓形的原位视觉检测和误差补偿[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(6): 654-659. |
[3] | 骞华楠,陶璟,于随然. 高精度压力机连杆机构的误差分析及精度综合[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2019, 53(3): 269-275. |
[4] | 姚利民,张道刘,侯秀娟,刘涛,李志敏. 考虑焊接变形的装配偏差分析在动力集中型动车组中的应用[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2019, 53(3): 260-268. |
[5] | 宋婷婷1,赵子任1,杜世昌1,任斐2,梁鑫光2. 基于马尔科夫模型的关联多工序 装配系统装配质量分析[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2018, 52(3): 324-331. |
[6] | 赵子任1,杜世昌1,黄德林1,任斐2,梁鑫光2. 多工序制造系统暂态阶段产品质量 马尔科夫建模与瓶颈分析[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2017, 51(10): 1166-1173. |
[7] | 李贵龙,杜世昌. 发动机缸体多工序加工变形误差传递的建模与分析[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2017, 51(4): 385-. |
[8] | 单俊,许黎明,胡德金. 基于球面磨削纹理的球度误差原位判别评估方法[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2016, 50(05): 654-659. |
[9] | 拓占宇,黄奕乔,沈牧文,杨建国. 基于3次样条插值的数控机床几何与热复合定位误差建模[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2016, 50(05): 668-672. |
[10] | 姚晓栋1,3,黄奕乔1,马晓波2,薛波3,杨建国1. 基于时间序列算法的数控机床热误差建模及其实时补偿[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2016, 50(05): 673-679. |
[11] | 冯文龙,黄奕乔,拓占宇,李慧敏,杨建国. 基于温度积分方法的大型数控机床光栅定位热误差建模及实时补偿[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2016, 50(05): 710-715. |
[12] | 马驰,赵亮,梅雪松,施虎,杨军. 基于粒子群算法与BP网络的机床主轴热误差建模[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2016, 50(05): 686-695. |
[13] | 罗钧1,麻锦侠1,刘学明2,张平2,黄守国1,陈建端2. 三维坐标点集的空间直线度高精度快速评定[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2016, 50(05): 730-735. |
[14] | 纪良波. 基于小波神经网络熔丝堆积三维打印精度预测模型[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(03): 375-378. |
[15] | 杨军,梅雪松,赵亮,马驰,冯斌,施虎. 基于模糊聚类测点优化与向量机的坐标镗床热误差建模[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2014, 48(08): 1175-1182. |
阅读次数 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
全文 658
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
摘要 1498
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||