爆炸加载下AISI304不锈钢板表面硬化和数值模拟

• 作者: 佟铮 史志铭 王呼和
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: AISI304不锈钢板 爆炸表面硬化 数值模拟 变形带 复板应力 复板速度
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 表面强化及功能化
• 页码范围: 54-59
• 页数: 6页
• 分类号: TG392
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.11.008

摘要

目的 提高AISI304不锈钢板表面硬度.方法 利用爆炸加载表面硬化方法对3 mm厚的AISI304不锈钢板进行了表面硬化处理,通过HXD-1000YM型显微硬度计和JEM-2010型透射电子显微镜对爆炸加载处理后试样的不同部位横截面进行了硬度测量和微观组织表征.采用大型有限元数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对爆炸加载表面硬化过程进行了数值模拟,计算了撞击面平均压力和速度.通过对比数值模拟结果与理论计算结果,分析了特征点碰撞压力和速度对爆炸加载处理后表面硬度的影响.结果 数值模拟结果表明,撞击面压力平均值为5.5 GPa,撞击面平均速度达到了178 m/s,撞击面压力和速度的理论计算值与数值模拟值误差不超过5％.试验结果与数值模拟结果具有一致性.爆炸加载后,试样近起爆端和爆轰末端的撞击压力和撞击速度小于稳定爆轰阶段,导致前者表面硬度小于后者.横截面硬度分布表明撞击表面硬度大于炸药接触面硬度,撞击表面硬度值从210HV提高至450HV,炸药接触面硬度值从210HV提高至390HV.结论 爆炸表面硬化过程中存在边界效应.爆炸表面硬化方法能够显著提高板材表面硬度,同时可以提高板材整体硬度,且硬度提高与变形带和位错阵列形成有关.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	佟铮	内蒙古工业大学材料科学与工程学院	56	209	8.0	11.0
2	史志铭	内蒙古工业大学材料科学与工程学院	73	283	9.0	13.0
3	王呼和	内蒙古工业大学材料科学与工程学院	13	42	4.0	6.0