CN111814373A - 一种喷丸强化材料微观组织演化的预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷丸强化材料微观组织演化的预测方法，它包括以下步骤：1、使用ABAQUS平台建立该三维喷丸模型；2、将基于位错密度演化的本构方程嵌入到喷丸强化三维模型；3、测量出弹坑半径；4、计算出当喷丸覆盖率达到设定的值的时候单位面积内所需要的弹丸数量；5、建立多丸粒随机分布的喷丸强化三维模型；6、使用ABAQUS/Explicit求解器分析弹丸流冲击靶体的过程，计算得到位错胞尺寸和位错密度分布。本发明的技术效果是：在考虑宏观应力应变场与材料微观组织间联系的条件下，获得喷丸强化的不同参数对材料微观组织演化的数据，加深对喷丸工艺参数的认识，实现喷丸工艺参数优化，提高喷丸强化处理的效果。
Description
技术领域
本发明属于金属材料处理的技术领域，具体涉及一种金属零部件表面喷丸强化后残余应力与材料微观组织演化的预测方法，同时，还涉及一种考虑宏观应力应变场与材料微观组织之间的联系的金属零部件喷丸后表层位错密度分布梯度和位错胞尺寸分布梯度的预测方法。
背景技术
喷丸强化作为一种典型的表面强化技术，具有效率高、能耗低、强化效果显著等特点，被广泛的应用于风电、船舶、汽车、航空等行业内的金属零部件的表面强化应用中。金属零部件表面经过喷丸后，表面发生塑性变形，在塑性变形的作用下，近表层材料内部的位错密度发生增殖，位错胞尺寸减小，从而减小材料内部晶粒尺寸，提升了材料的强度和硬度，抑制了材料内部的裂纹萌生，从而提升零部件的疲劳寿命。
当前在试验技术方面，可以通过透射电子显微镜观察喷丸后的材料位错密度和位错胞尺寸的变化。但是由于试验费用高昂使得对于喷丸后材料的微观组织观察难以在工程领域中普及。因此，在实际工程中对喷丸后的材料组织细化机理尚存不足，导致了由喷丸强化的效果合理选择喷丸工艺参数的困难。
术语：位错密度是指穿过单位截面的位错线数目。
位错胞是指由于位错密度增大，许多位错墙围成独立的、无位错的区域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种喷丸强化材料微观组织演化的预测方法，它能结合应力应变场与材料微观组织之间联系，显示金属零部件喷丸强化后的材料微观组织演化过程，有助于观察喷丸对材料微观组织演化的影响，又能预测喷丸强化后的位错密度分布和位错胞尺寸梯度分布，这些预测结果对喷丸工艺参数的选取具有指导作用，提高喷丸强化处理的效果。
本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括以下步骤：
步骤1、对实际喷丸强化过程中，金属零部件表面受到弹丸流持续冲击的情况进行简化，使用ABAQUS平台建立球形弹丸冲击靶体的喷丸强化三维模型；
步骤2、使用Fortran编程语言编写基于位错密度演化的本构方程，同时，使用ABAQUS平台中的VUMAT用户子程序接口，将本构方程嵌入到喷丸强化三维模型的计算中，建立宏观应力应变场与微观位错密度、位错胞大小的联系；
步骤3、使用步骤1建立的喷丸强化有限元模型，模拟单个弹丸冲击靶体的过程，得到单个弹丸冲击靶体表面后留下的弹坑，测量出弹坑半径；
步骤4、使用MATLAB平台，根据弹坑的半径，计算出当喷丸覆盖率达到设定的值的时候单位面积内所需要的弹丸数量；
步骤5、使用Python编程语言产生随机数，在靶体上方的三维空间中生成对应喷丸区域内随机分布的弹丸，弹丸数量为单位面积内所需要的弹丸数量乘以喷丸区域面积，建立多丸粒随机分布的喷丸强化三维模型；
步骤6、使用ABAQUS/Explicit求解器分析弹丸流冲击靶体的过程，计算得到位错密度和位错胞尺寸分布，并用Python语言提取喷丸强化三维模型的计算数据，得到的位错密度沿深度的分布梯度和位错胞尺寸沿深度的分布梯度。
本发明的技术效果是：
解决了喷丸技术领域中长期存在的技术难题，在考虑宏观应力应变场与材料微观组织间联系的条件下，获得喷丸强化的不同参数对材料微观组织演化的数据，加深对喷丸工艺参数的认识，实现喷丸工艺参数优化，在实际生产中满足金属零部件表面完整性的要求，提高喷丸强化处理的效果。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为实施例的喷丸强化模型图；
图2为实施例中在不同喷射速度下的弹坑轮廓图；
图3为喷丸区域内随机弹丸的分布图；
图4为图3中在指定覆盖率下的弹丸数量的计算流程；
图5为喷丸强化随机多弹丸三维模型；
图6为不同喷射速度下的位错密度分布图；
图7为不同喷射速度下的位错胞尺寸分布图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作用作进一步说明：
本实施例包括以下步骤：
步骤1、在喷丸强化过程中，对金属零部件表面受到弹丸流持续冲击的情况进行简化，使用ABAQUS平台建立球形弹丸冲击靶体的喷丸强化三维模型。
参见文献“Investigation on the effect of shot peening coverage on thesurface integrity”，Lin,Applied Surface Science,vol.489,pp.66-72(“喷丸覆盖率对表面完整性的影响”，Lin，表面应用科学，第489卷，2019年，第66-72页)记载了靶体的建模方法为：靶体中间的喷丸区域采用尺寸足够小的网格进行划分，保证模型计算精度，并在靶体边缘添加无限单元，以减小应力波对计算精度的影响。
如图1的左图所示，金属零部件的表面喷丸强化过程可以简化为球形弹丸撞击靶体的三维模型。使用ABAQUS平台建立大小为4.4mm×4.4mm×10mm方块靶体。如图1的右图所示，将靶体划分为三个区域：喷丸区域、过渡区域和边缘区域，其中喷丸区域和过渡区域的单元类型为C3D8R三维八节点减缩积分单元，边缘区域采用的单元类型为CIN3D8无限单元以减小剪应力波对计算结果的影响。对喷丸区域的网格进行加密，其网格尺寸大小为0.01mm×0.01mm×0.01mm，过渡区域的网格尺寸逐渐增大。
对于研究的靶体的材料AISI 4340，通过查阅文献的方式，确定材料的初始屈服强度σ0＝792MPa，弹性模量E＝210GPa，泊松比v＝0.3，采用基于位错密度演化的本构模型。基于位错密度演化的本构方程的基本参数参见表1。
选用弹丸类型ASH230，通过查阅文献的方式，确定弹丸的直径为0.58mm，弹丸的材料的基本力学属性为：σ0＝1500MPa，E＝210GPa，v＝0.3。弹丸的初始速度为40m/s、60m/s、80m/s、100m/s。将弹丸设置为弹塑性体，采用理想弹塑性本构。
步骤2、使用Fortran编程语言编写基于位错密度演化的本构方程，同时，使用ABAQUS平台中的VUMAT用户子程序接口，将本构方程嵌入到喷丸强化三维模型的计算中，建立宏观应力应变场与微观位错密度、位错胞大小的联系。
宏观应力应变和材料微观组织之间的关系可以通过基于位错密度演化的本构方程来表示，基于位错密度演化的本构方程参见文献“A dislocation-based model for allhardening stages in large strain deformation”,Estrin，Acta mater,vol.46,pp.5509-5522(“大变形中所有硬化阶段的基于位错的模型”，Estrin，材料学报，第46卷，1998年，第5509-5522页)中提出了一个新的模型来描述大应变下形成位错胞结构的晶体材料的硬化行为。该模型的位错胞结构由两相构成：位错胞壁和位错胞内部，并将位错密度演化和等效塑性应变增量与流动应力的更迭计算联系起来。使用Fortran编程语言编写基于位错密度演化的本构方程。
基于位错密度演化的本构方程中，等效塑性应变增量
的计算公式为：
式中，S为偏应力张量，σf为屈服强度，μ为拉梅弹性常数；
位错胞内部的位错密度增量Δρc和位错胞壁上的位错密度增量Δρw与等效塑性应变增量的关系为：
式中，α*、β*、kc、kw为与位错形成和湮灭有关的常数，nc和nw为与温度有关的参数，M为泰勒系数，b为最大伯格斯矢量，d为平均位错胞尺寸，f为位错胞壁占的体积分数，
为参考剪应变率，Δt为采用ABAQUS/Explicit求解器计算有限元模型时的增量步中的时间增量；
分别为时间增量Δt起始时刻的错胞内部的位错密度和位错胞壁上的位错密度；
总体位错密度ρtotal为：
ρtotal＝fρw+(1-f)ρc
式中ρc为错胞内部的位错密度，ρw为位错胞壁上的位错密度；
平均位错胞尺寸d为：
式中，K为与累积等效塑性应变有关的参数。
流动应力σf的表达式为：
式中，σ1为与塑性应变无关的初始屈服应力，α和m为常数，G为材料的剪切模量。
同时，使用ABAQUS平台中的VUMAT用户子程序接口，将本构方程嵌入到喷丸强化三维模型的计算中，建立宏观应力应变场与微观位错密度、位错胞尺寸的联系。通过查阅文献的方式，确定靶体材料的基于位错密度演化的本构方程的基本参数见表1。
表1，靶体材料的基本参数
步骤3、使用步骤1建立的喷丸强化有限元模型，模拟单个弹丸冲击靶体，得到单个弹丸冲击靶体表面后留下的弹坑，测量出弹坑半径。
喷丸覆盖率是评价喷丸工艺时间和有效强化面积的重要参数，它是由喷丸后材料表面的凹陷面积与总面积之比来计算的。因此知道单个弹丸冲击材料表面后留下的弹坑面积是计算喷丸覆盖率的前提条件。
使用步骤1建立的喷丸强化有限元模型，如图1左图所示。在有限元模型中赋予弹丸初始速度，速度的方向朝向靶体，并垂直于靶体表面，采用步骤2中编写的基于位错密度的本构方程，模拟单个弹丸冲击靶体的过程，得到单个弹丸冲击靶体表面后留下的弹坑，取得单个弹丸冲击靶体表面后留下的弹坑的轮廓，结果如图2所示。当喷射速度为40m/s，60m/s，80m/s，100m/s时的弹坑半径分别为0.087mm，0.106mm，0.132mm，0.165mm。
步骤4、使用MATLAB平台，根据弹坑的半径，计算出当丸覆盖率达到设定的值的时候单位面积内所需要的弹丸数量。
根据步骤3中获得的弹坑的半径，使用MATLAB平台，计算出单位面积内达到设定的覆盖率所需要的数量。喷丸区域内随机弹丸的分布如图3所示：首先将图1中的喷丸区域用二维坐标系均匀分布的点来表示，总的坐标点数为101×101＝10201个。每个点上均有对应的值0或1，其中0表示该点未被覆盖，1表示该点已被覆盖。所以在喷丸之前，将所有点对应的值设置为0，之后使用MATLAB平台上面的随机函数unifrnd()，随机的函数的取值范围是-0.5至0.5，在该二维坐标系中随机生成弹丸中心坐标(X，Y)，并输入步骤3得到的弹坑半径。当二维坐标中的点的位置与弹丸球心的位置的距离小于或等于弹坑半径时，则这个点被视为被弹丸打中，点上的值由0变为1。值为1的点数与总点数之比计算得到覆盖率，如果覆盖率小于设定的值，那么会继续增大弹丸的数量，直至覆盖率达到设定的值。
在指定覆盖率下的弹丸数量的计算流程如图4所示，设定一个覆盖率值C，不断增加弹丸数量n，直到计算出覆盖率的覆盖率结果大于等于设定值时，停止增加弹丸数量，并记录下弹丸的数量。对上述过程进行i次计算的结果，最终取平均值作为达到该覆盖率时单位面积内所需要的弹丸数量。
步骤5、使用Python编程语言产生随机数，在靶体上方的三维空间中生成对应喷丸区域内随机分布的弹丸，弹丸数量为单位面积内所需要的弹丸数量乘以喷丸区域面积，建立多丸粒随机分布的喷丸强化三维模型，如图5所示。
步骤6、使用ABAQUS/Explicit求解器分析弹丸流冲击靶体的过程，计算得到位错胞尺寸和位错密度分布，并用Python语言提取喷丸强化三维模型的计算数据，得到的位错密度沿深度的梯度和位错胞尺寸沿深度的梯度。
ABAQUS/Explict求解器适合求解非线性动力学问题，能解决碰撞中材料非线性和接触非线性等一系列高度非线性问题，并能节省计算机资源，所以利用ABAQUS/Explicit求解器能够分析弹丸流冲击靶体的过程，计算得到位错胞尺寸和位错密度分布，位错密度是指穿过单位截面的位错线数目；位错胞是指由于位错密度增大，许多位错墙围成独立的、无位错的区域。
用Python语言提取数据的具体方法为：在喷丸区域内生成数百条均布的沿深度方向的路径，并提取每条路径上的位错密度和位错胞尺寸的结果，计算它们的平均值，并将平均值作为最终的结果。
图6为不同喷射速度下的位错密度梯度分布图：上图为采用不同喷丸喷射速度后位错密度的分布云图，下图为在不同喷射速度下位错密度沿深度方向分布的曲线图。从图6下图可见，喷丸后材料表面的位错密度最大，当深度增加时，位错密度逐渐变小，直至与基体材料一致。且随着喷射速度逐渐增大，材料表面具有更高的位错密度，且从表面到材料内部的更大深度范围内发生了位错密度的增大。通过分析图6上图中喷丸后表面形貌可知：由于增大喷射速度能使弹丸自身携带着更高的能量，使得材料表层在弹丸冲击后发生更大的塑形变形，导致了位错密度更为显著的上升。
图7为不同喷射速度下的位错胞尺寸梯度分布图：上图为采用不同喷丸喷射速度后位错胞尺寸的分布云图，下图为在不同喷射速度下位错胞尺寸沿深度方向分布的曲线图。
从图7上图可见，喷丸后材料表面的位错胞尺寸最小，当深度增加时，位错胞尺寸逐渐变大，直至与基体材料一致。从图7下图可见：随着喷射速度逐渐增大，材料表面具有更小的位错胞尺寸，且从表面到材料内部的更大深度范围内发生了位错胞尺寸的减小。这与文献“Evaluation of the residual stress and microstructure character in SAF2507duplex stainless steel after multiple shot peening process”,Chen，Surface&Coatings Technology,vol.344,pp.132-140(“多次喷丸处理后SAF 2507双相不锈钢的残余应力和显微组织特性评估”，Chen，表面与涂层技术，第344卷，2018年，第132-140页)中使用试验方法得到了不同喷丸喷射速度对晶粒沿深度方向分布的影响，其分布曲线与本发明的结果分布趋势一致，以此验证了本发明的可靠性。
Claims (5)
1.一种喷丸强化材料微观组织演化的预测方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1、对实际喷丸强化过程中，金属零部件表面受到弹丸流持续冲击的情况进行简化，使用ABAQUS平台建立球形弹丸冲击靶体的喷丸强化三维模型；
步骤2、使用Fortran编程语言编写基于位错密度演化的本构方程，同时，使用ABAQUS平台中的VUMAT用户子程序接口，将本构方程嵌入到喷丸强化三维模型的计算中，建立宏观应力应变场与微观位错密度、位错胞大小的联系；
步骤3、使用步骤1建立的喷丸强化有限元模型，模拟单个弹丸冲击靶体的过程，得到单个弹丸冲击靶体表面后留下的弹坑，测量出弹坑半径；
步骤4、使用MATLAB平台，根据弹坑的半径，计算出当喷丸覆盖率达到设定的值的时候单位面积内所需要的弹丸数量；
步骤5、使用Python编程语言产生随机数，在靶体上方的三维空间中生成对应喷丸区域内随机分布的弹丸，弹丸数量为单位面积内所需要的弹丸数量乘以喷丸区域面积，建立多丸粒随机分布的喷丸强化三维模型；
步骤6、使用ABAQUS/Explicit求解器分析弹丸流冲击靶体的过程，计算得到位错密度和位错胞尺寸分布，并用Python语言提取喷丸强化三维模型的计算数据，得到的位错密度沿深度的分布梯度和位错胞尺寸沿深度的分布梯度。
2.根据权利要求1所述的一种喷丸强化材料微观组织演化的预测方法，其特征是，在步骤1中，所述的靶体的建模方法为，靶体中间的喷丸区域采用尺寸足够小的网格进行划分，并在靶体边缘添加无限单元。
3.根据权利要求2所述的一种喷丸强化材料微观组织演化的预测方法，其特征是，在步骤2中，所述的基于位错密度演化的本构方程中，等效塑性应变增量
的计算公式为：
式中，S为偏应力张量，σf为屈服强度，μ为拉梅弹性常数；
位错胞内部的位错密度增量Δρc和位错胞壁上的位错密度增量Δρw与等效塑性应变增量的关系为：
式中，α*、β*、kc、kw为与位错形成和湮灭有关的常数，nc和nw为与温度有关的参数，M为泰勒系数，b为最大伯格斯矢量，d为平均位错胞尺寸，f为位错胞壁占的体积分数，
为参考剪应变率，Δt为采用ABAQUS/Explicit求解器计算有限元模型时的增量步中的时间增量；
分别为时间增量Δt起始时刻的错胞内部的位错密度和位错胞壁上的位错密度；
总体位错密度ρtotal为：
ρtotal＝fρw+(1-f)ρc
式中ρc为错胞内部的位错密度，ρw为位错胞壁上的位错密度；
平均位错胞尺寸d为：
式中，K为与累积等效塑性应变有关的参数；
流动应力σf的表达式为：
式中，σ1为与塑性应变无关的初始屈服应力，α和m为常数，G为材料的剪切模量。
4.根据权利要求3所述的一种喷丸强化材料微观组织演化的预测方法，其特征是，在步骤4，所述的计算单位面积内所需要的弹丸数量的方法为：
设定一个覆盖率值，不断增加弹丸数量，直到计算出覆盖率的覆盖率结果大于等于设定值时，停止增加弹丸数量，并记录下弹丸的数量，对上述过程进行多次计算的结果，最终取平均值作为达到该覆盖率时单位面积内所需要的弹丸数量。
5.根据权利要求4所述的一种喷丸强化材料微观组织演化的预测方法，其特征是，在步骤6中，用Python语言提取喷丸强化三维模型的计算数据得到的位错密度沿深度的梯度和位错胞尺寸沿深度的梯度的方法为：
在喷丸区域内生成数百条均布的沿深度方向的路径，并提取每条路径上的位错密度和位错胞尺寸的结果，计算它们的平均值，并将平均值作为最终的结果。
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| CN (1) | CN111814373A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112560259A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-26 | 北京航空航天大学 | 一种基于弹塑性碰撞的传动轴喷丸表面残余应力快速预测方法 |
| CN113642175A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-12 | 北京航空航天大学 | 一种考虑覆盖率及路径的喷丸变形数值模拟方法 |
| CN114047210A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-15 | 北京理工大学 | 一种考虑表面完整性的疲劳裂纹萌生预测方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109725123A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-07 | 北京航空航天大学 | 一种考虑喷丸强化表层晶粒细化的裂纹扩展寿命确定方法 |
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2020
- 2020-07-07 CN CN202010646957.9A patent/CN111814373A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109725123A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-07 | 北京航空航天大学 | 一种考虑喷丸强化表层晶粒细化的裂纹扩展寿命确定方法 |
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| "TC21钛合金喷丸强化层微观组织结构及性能变化", 《航空材料学报》, vol. 30, no. 02, pages 40 - 44 * |
| CHENG WANG: "Numerical study of grain refinement induced by severe shot peening", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES》, vol. 489, pages 2 - 7 * |
| CHENG WANG: "Numerical study of grain refinement induced by severe shot peening", INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES, vol. 146, 31 August 2018 (2018-08-31), pages 280 - 294, XP085459527, DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2018.08.005 * |
| JIZHAN WU: "Effect of shot peening coverage on residual stress and surface roughness of 18CrNiMo7-6 steel", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES》, 26 May 2020 (2020-05-26), pages 1 - 11 * |
| 冯宝香;毛小南;杨冠军;于兰兰;: "喷丸强化对TC4-DT钛合金组织性能的影响", 热加工工艺, no. 04, pages 10 - 13 * |
| 朱鹏飞;严宏志;陈志;伊伟彬;吴顺兴;: "齿轮齿面喷丸强化研究现状与展望", 表面技术, no. 04, pages 124 - 142 * |
| 陈家伟;廖凯;车兴飞;钟利萍;龚海;: "铝合金喷丸应力-变形的仿真分析与实验", 表面技术, no. 11, pages 51 - 57 * |
| 陈彩红;王欣;周健;殷黎清;: "钛合金喷丸后的残余应力场与热松弛分析", 金属热处理, no. 06, pages 60 - 63 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112560259A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-26 | 北京航空航天大学 | 一种基于弹塑性碰撞的传动轴喷丸表面残余应力快速预测方法 |
| CN113642175A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-12 | 北京航空航天大学 | 一种考虑覆盖率及路径的喷丸变形数值模拟方法 |
| CN113642175B (zh) * | 2021-08-10 | 2024-01-02 | 北京航空航天大学 | 一种考虑覆盖率及路径的喷丸变形数值模拟方法 |
| CN114047210A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-15 | 北京理工大学 | 一种考虑表面完整性的疲劳裂纹萌生预测方法 |
| CN114047210B (zh) * | 2021-10-28 | 2023-12-12 | 北京理工大学 | 一种考虑表面完整性的疲劳裂纹萌生预测方法 |
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