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1. 研究目的与意义（文献综述）
轴承是装备制造业里十分重要的基础零件，其主要用于支撑轴径和其他零件的旋转运动，是机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的重要零部件。现广泛运用于高铁、风电、汽车、精密机床以及航天航空等各个领域。在我国的航天航空事业中，轴承是其航空发动机力能承载与运动传递的关键零部件，随着航天航空事业的进一步发展，轴承的使用寿命严重制约着我国航空发动机的自主发展[1]。
众所周知，轴承环传统的加工工艺主要为热锻制坯和切削加工，不仅加工余量大、工时长、材料利用率低，而且金属流线被切断，严重损害了轴承产品的组织和性能，以致不能生产高端轴承。目前直径200 mm以上的轴承环普遍采用热轧成形生产，毛坯加热温度波动大，始轧温度与终轧温度波动大，轴承环热轧成形一致性差，轴承环热轧成形后自然随机冷却，以致热轧成形的轴承环组织状态和性能离散度大，难以满足高性能轴承环组织质量要求[2-3]。这种轴承环热轧成形状况，也是我国许多轴承企业不能制造高性能轴承的重要原因。因此迫切需要研究开发轴承环热轧成形控制技术，通过加热、轧制变形和轧后冷却过程控制，实现轴承环热轧成形组织状态和力学性能控制，保证热轧轴承环组织性能一致性。
研究发现，决定轴承使用寿命的核心零部件是轴承套圈，因此研究轴承套圈的成型方式，选择合适的材料进行轧制，以达到提高其产品质量、组织精度、使用寿命和材料使用率的目的是我国现目前该方向研究的重中之重。而轴承套圈近净热轧成形可以获得随行金属流线和细小晶粒组织，是高性能轴承套圈国际先进技术，也是我国高端航空发动机轴承自主研制迫切需要的技术需求。而环件轧制可简称为环轧或者辗环，是一种快速的特种塑性成形工艺，采用特殊的轧制设备-轧环机[4]，环坯可以产生连续的局部塑性成形运动，从而增大其直径，减小其壁厚，形成截面轮廓形状。根据环件初始轧制温度的不同，环件轧制可大致分为热环轧，温环轧和冷环轧。在本课题中，主要讨论的是热环轧。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
本文拟采用有限元模拟分析的方法，基于有限元分析软件deform建立环件从棒料下料到轧制全过程的三维有限元模型[13-15]。通过热轧工艺设计与模拟分析，研究m50轴承套圈热轧过程变形规律，探索关键轧制工艺参数如热轧温度、驱动辊进给速度和驱动辊转速等对环件热轧成形的影响规律，找出最优工艺参数，优化热轧工艺准则，为高性能航空主轴承套圈近净热轧工艺研发应用提供理论依据。简单来说就是研究轴承套圈热轧过程宏观几何与微观组织演化规律，探索关键轧制工艺参数例如温度、冷却速率等对成形质量的影响规律，建立控形控性轧制工艺设计准则，通过对轧制过程进行数值模拟分析，得到轧制过程中轧件变形、温度变化、等效应变变化、等效应变率变化、组织演化等，从而为轧制工艺的优化设计提供依据[16]。
具体实施：
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译；明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备；确定技术方案，并完成开题报告。
第4－6周：按照设计方案，利用deform软件模拟实验测量不同条件变形下的应力，应变以及材料挤压变化，模拟完成m50轴承套圈近净热轧成形试验。
第7－10周：完成m50轴承套圈近净热轧成形试验及完成m50轴承套圈近净热轧测试分析。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]杨宗华.轴承套圈热处理质量分析[j].轴承,1985, 27 (02): 24-25 32-63.
[2]junguo, dongsheng qian, jiadong deng. grain refinement limit during hot radialring rolling of as-cast gcr15 steel[j]. journal of materials processing tech, 2016,231: 151-161.
[3]lixingsun, miaoquan li. high temperature behavior of isothermally compressed m50 steel[j].journal of iron and steel research international, 2015, 22(10): 969-976.
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