轧制工艺设计教学改革与实践

为提高创新型工程技术人才应具备的计算、画图、计算机应用、分析及解决问题等工程设计能力,通过对轧制工艺设计课程教学模式、设计方式及内容、教学手段等课程体系等进行改革,改善了课程教学效果,学生工程设计能力明显提升。     

热轧材冷拉过程65钢硬线断裂分析

65钢(/%:0.62～0.。70C、0.18～0.28Si、0.55～O.75Mn)硬线盘条的生产流程为120 t转炉-LF-170mm×170 mm连铸-高速线材轧制。采用光学和扫描电子显微镜分析了65钢φ6.5 mm热轧盘条在冷拉至φ1.85mm过程中断裂的原因。实验结果表明,断口宏观特征为笔尖状,盘条横截面组织均匀性较差;裂纹起源于心部粗大的先共析铁素体和粗片状渗碳体,断裂的主要原因是索氏体化率低,存在大块先共析铁素体和中心碳偏析。     

弹簧钢55SiCrA脱碳规律的研究

研究了55SiCrA弹簧钢加热温度和时间对脱碳层深度和组织形貌的影响规律,运用Fick第二定律讨论了脱碳层深度与温度之间的定量关系.结果表明,55SiCrA钢在750～1100 ℃加热时,其脱碳层深度随着温度的升高逐渐增大,超过1100 ℃后,脱碳层深度逐渐减少,1100 ℃时脱碳层深度最深;随着保温时间越长,脱碳层深度呈抛物线增长;与时间相比,脱碳对温度更敏感;在750～850 ℃加热时,脱碳组织以全脱碳层为主;当温度超过900 ℃以后,脱碳组织以半脱碳为主,全脱碳层变得很薄,全脱碳厚度基本不随加热温度发生变化,综合考虑各方面影响因素,弹簧钢55SiCrA轧制时的加热温度应为1000～1050 ℃.     

大规格82B钢盘条的冬季时效行为

研究了ø12.5 mm规格82B钢盘条在北方冬季－15~－23 ℃条件下自然时效0~30 d后的力学性能变化情况,并进行了不同的人工时效试验。结果表明:82B钢盘条的抗拉强度与时效没有明显的关系;自然时效0~10 d后其断面收缩率呈明显上升趋势,10~30 d断面收缩率趋于稳定;盘条下线后立即在200 ℃保温2 h进行人工时效,得到的力学性能与自然时效10 d后的力学性能较为接近,因此对82B钢盘条可采用人工时效处理的方法预测自然时效后的力学性能。     

CSP流程铁素体轧制对低碳钢组织性能的影响

通过光学显微组织观察、扫描电镜形貌观察、透射电镜形貌观察和力学性能检验,对比研究了CSP流程奥氏体轧制和铁素体轧制工艺下获得的低碳钢热轧板,以及其后续冷轧+罩式退火、冷轧+连续式退火产品的组织及性能。结果表明:采用奥氏体轧制工艺的热轧板平均晶粒尺寸为10.3μm,珠光体或渗碳体主要分布在三角晶界处,而采用铁素体轧制工艺的热轧板平均晶粒尺寸达到23.4μm,珠光体或渗碳体不仅分布在晶界上,还分布在铁素体晶粒内,并且位错密度有所降低。在后续的罩式退火板和连续式退火板中,铁素体轧制工艺的晶粒尺寸仍略粗一些。采用铁素体轧制工艺以后,各板的规定塑性延伸强度和抗拉强度均降低,其降低值分别可达到102 MPa和66 MPa。晶粒粗大是铁素体轧制强度降低的主要原因。     

履带销轴用1E1158M钢的奥氏体混晶情况

 为了研究不同终轧温度下履带销轴用1E1158M钢奥氏体混晶情况,利用热模拟试验、显微组织定量分析以及截距法对不同状态下奥氏体晶粒以及本质晶粒的大小形貌进行研究,并提出了合理的终轧温度。结果表明,热轧态组织和正火态组织的粗化温度均为850 ℃,终轧温度对晶粒混晶程度有影响。终轧温度为850 ℃时,轧制终止时的奥氏体晶粒发生部分再结晶,混晶程度严重。随着终轧温度的升高,本质晶粒不均匀程度减小,建议终轧温度为1 000 ℃。     

金属薄板冷轧工艺润滑基础实验研究

以铝合金板和IF钢板为代表,研究金属薄板冷轧工艺润滑的作用与效果。实验对不同润滑条件下冷轧时的轧制工艺参数进行分析,并对金属薄板轧后表面形貌情况进行观察。结果表明:通过冷轧工艺润滑可以明显提高轧机轧制能力、显著降低轧制过程中的力能消耗(轧制力、轧制力矩),有效地改善轧件表面质量。     

不同扩压器形式对叶轮内流动影响的研究

针对离心式压缩机模型级进行了数值模拟,与试验结果对比验证了计算模型的正确性,用无叶扩压器代替叶片扩压器在相同的边界条件下进行流场数值模拟,根据模拟结果对比分析了两种情况下叶轮内部的流动特征,揭示了叶片扩压器和无叶扩压器对离心式压缩机级内流场的影响规律.     

板带钢冷轧乳化液及润滑效果研究

针对冷轧无间隙原子钢(IF钢),配制了2种不同的乳化液,并将其与国内、国外商品级乳化液的冷轧实验进行对比。实验发现乳化油中基础油的选择对乳化液冷轧润滑效果的影响很大,当基础油含饱和脂肪酸高时乳化液润滑能力好,可以用乳化液皂化值来衡量乳化油冷轧润滑效果的优劣。一般皂化值高的乳化液可用来冷轧屈服强度较高、成形较困难的板带钢。使用乳化液冷轧后的表面形貌明显优于无润滑状态的轧后表面。在乳化液冷轧润滑过程中,当压下率较低时,轧件的表面质量有所改善,总压下率超过90%以后,轧件的表面质量又呈下降趋势。     

半开式叶轮线性减小叶顶间隙气动性能分析

采用非结构化网格有限体积法和数值方法分析了线性减小叶顶间隙形式对半开式离心叶轮内部流场和气动性能的影响.首先在设计相对间隙下进行了不同流量工况数值分析,然后在设计流量下,分别针对7种从叶轮进口到叶轮出口间隙线性减小的半开式叶轮和7种从叶轮进口到出口等间隙的半开式叶轮进行了数值模拟.与等间隙形式相比.线性减小叶顶间隙形式对半开式离心叶轮的气动性能、泄漏流量、出口绝对气流角和叶轮出口损失的影响呈现出不同的规律.