热加工工艺

作者：李云龙, 陈波, 张克实,

关键词：45CrNiMoVA高强度合金钢, 氢脆, CT试样, 内聚力模型, 氢降低键合力,

运用ABAQUS有限元软件建立二维CT试样氢扩散和内聚力分析耦合模型，基于氢脆机制理论，采用梯形内聚力本构模型，通过临界氢在裂纹尖端引起氢附着率的变化和与之相关内聚力强度之间的降解耦合关系，模拟了45CrNiMoVA高强度钢CT试样氢致裂纹萌生和断裂。结果显示：金属中的氢原子在静水应力梯度的驱动下富集在高静水应力区域。随扩散时间的增加，氢原子在裂纹尖端富集降低了材料的断裂能从而降低了内聚力强度，使内聚力单元在较低的应力下发生失效，引起材料氢致损伤断裂。模拟得到充氢试样的载荷-位移曲线与实验曲线的大体相同，这说明该模型可在不需要大量试验的条件下对高强度钢氢致断裂进行数值模拟，模拟结果可为该类钢材氢脆断裂失效分析提供借鉴。

来源：2024年第2期

《热加工工艺》期刊编辑部

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