Q345钢中厚板热矫直变形抗力与弹性模量数学模型的研究

根据中厚板矫直力的理论公式和Q345钢22～40mm板500～630℃矫直的生产实测数据,以变形抗力和弹性模量数学模型中的待定系数为优化变量,以矫直力计算误差最小为目标函数,采用单纯形法对待定系数进行优化计算,建立了Q345钢中厚板矫直过程变形抗力和弹性模量数学模型,得出Q345钢中厚板在500～630℃矫直过程随温度(T)提高,变形抗力(σs)降低:σs=-1080.1+4.8547 T-0.0048115 T~2;随温度(T)提高,弹性模量(E)先增加后减少:E= (-6.4807×10~5) +2576.5 T-2.3875 T~2。结果表明,矫直力的计算值和测量值的相对误差小于5%。     

钢高温蠕变特性对连铸坯矫直变形的影响

 为使连铸坯在矫直过程中能够充分利用钢的高温蠕变特性,避免产生内部矫直裂纹,对铸坯矫直及机型曲线进行了研究。首先,在Gleeble-3800热模拟试验机上对Q345C连铸坯进行热塑性和高温蠕变试验,确定了Q345C钢的热物性参数和最小蠕变应变速率方程;其次,根据钢的高温蠕变特性,针对目前使用的某连铸机设计了新机型曲线;最后,采用热力耦合数值模拟的方法,计算了距离铸坯内弧侧表面38.3 mm处中心点的温度分布和应变速率。通过蠕变矫直机型应变速率和蠕变速率的对比表明,蠕变矫直机型曲线可以充分利用钢的高温蠕变变形进行矫直,蠕变变形量占总矫直变形量的比例达到88.6%,因此可降低铸坯内部矫直裂纹产生的可能性,有利于提高铸坯质量。     

Q345B结构钢的热压缩变形行为及流变应力模型

 利用Gleeble-1500D热模拟试验机对钒、钛、铌微合金化Q345B低合金高强度结构钢（HSLA）进行了高温单道次压缩试验。测量了不同变形温度和变形速率下该钢的变形行为,分析了各变形参数对该钢动态再结晶和变形抗力的影响,得出动态再结晶激活能为451.47kJ/mol。并且建立了高温变形抗力的分段函数流变模型,该模型计算结果与试验值吻合较好。     

38mm×1820mm热轧超低碳带钢热压缩变形抗力

通过热模拟试验机对超低碳钢M21(%:0.003C、0.045Al、0.06Ti、0.002 7N、0.000 2 B)Φ8 mm×12mm圆柱体试样在900～1100℃以5～50 s~(-1)变形速率进行0～80%压缩试验。结果表明,随温度降低、变形速率提高和变形程度增加,超低碳钢变形抗力增加。并借助Origin软件通过多元非线性回归建立了该超低碳钢变形抗力的数学模型,拟合精度较高。     

Q345GJC高层建筑钢热变形行为及流变应力数学模型研究

利用Gleeble-2000热模拟试验机对Q345GJC钢（/%:0.16C,0.36Si,1.37Mn,0.026Nb）进行了单道次压缩试验,实测了试验钢900～1 150℃、真应变0.8～1.2、应变速率0.1～1 s^-1的变形抗力,分析了各工艺变形参数对试验钢动态再结晶和变形抗力的影响。确定了试验钢的动态再结晶激活能为245.448 kJ/mol（峰态时）和166.994 kJ/mol（稳态时）,并建立了试验钢高温变形抗力的数学模型。该模型具有良好的曲线拟合特性,用该模型计算的结果与实测值吻合较好。     

韶钢Q345B合金减量工艺研究

在韶钢3 450 mm宽厚板生产线四辊可逆轧机上,采用以超快冷为核心的新一代TMCP工艺进行Q345B合金减量试验,通过控制轧制温度、变形量分配及轧后冷却速率,成功轧制出Q345B级别钢板,确定了减量化Q345BTMCP工艺,满足客户需求.这对钢铁企业的降本增效,提高产品竞争力具有重大意义.     

用Q235B坯料试轧制Q345B级别钢板的工艺分析

采用Q235B坯料在天钢3500mm轧机上试轧制Q345B级别钢板。通过对Q235B坯料进行轧制温度、变形量分配及轧后钢板快速冷却等控制,使其达到Q345B钢板力学性能的要求。试轧结果,12mm厚钢板力学性能除8#和9#钢板之外,其余钢板完全达到Q345B级钢板力学性能的要求;20mm厚钢板屈服强度和延伸率全部符合Q345B级钢板力学性能的要求,抗拉强度合格率为50％。分析了试轧工艺及实验结果,并针对20mm厚钢板提出了工艺改进方案,为今后再次试轧及大批量生产奠定了坚实的工艺基础。     

弹簧钢55CrSi连铸坯变形抗力数学模型

用Gleeble-1500热模拟试验机研究了弹簧钢55CrSi(%:0.54C、1.37Si、0.70Cr)320 mm×280 mm连铸坯950～1 150 ℃塑性变形抗力.分析了变形速率(1～10 s-1)、变形程度(0.2～0.5)和变形温度对该钢变形抗力的影响,建立了55CrSi钢变形抗力数学模型.通过模型计算值和实测值对比和回归分析表明,回归方程高度显著,具有良好的曲线拟合特性.     

Q235钢变形抗力的数学模型

利用Gleeble-1500热模拟试验机对Q235钢的金属塑性变形抗力进行试验研究,在实测不同变形温度、变形速率、变形程度与变形抗力关系的基础上,建立了金属塑性变形抗力的数学模型.通过对模型进行回归分析.证明该模型具有良好的曲线拟合特性,为计算其他力学参数提供了理论计算依据.     

初始板厚和压下量对热轧复合钢板复合厚度比的影响

通过二辊可逆轧机试验研究了45钢、NM360耐磨钢、310S和316不锈钢,初始复层5.1~15.2 mm板和Q345碳素钢初始基层82.7~90.0 mm板(初始复合厚度比5.40%~15.53%)以及总压下量35%~75%对在1150~1000℃热轧的复合钢板复合厚度比的影响。结果表明,当复层板(316和310S钢)变形抗力大于基层板(Q345钢)时,随压下量增加,钢板复合厚度比增加,并且初始复合厚度比越大,热轧后复合厚度比增加越明显;当复层板(45钢和NM360钢)变形抗力小于基层板(Q345钢)时随压下量增加,钢板复合厚度比减小;拟合的复合厚度比相对压下量的变化率Y与强度差S_d的关系式为:Y=(-0.12±0.17)+(0.068±0.004)S_d。     

含Nb微合金钢Q345E热变形行为研究

通过Thermecmaster-Z热模拟机研究了(%)0.084C-1.05Mn-0.026Nb-0.003Ti-0.007Mo-0.003V微合金钢Q345E,在变形温度1 000~1 100℃,变形速率1~10 s^-1时,单道次变形时变形温度和变形速度对临界应变和动态再结晶的影响,以及在变形温度950~1 050℃,变形速率10 s^-1双道次变形时变形温度和停留时间对静态再结晶的影响。试验结果表明,单道次变形时高的变形温度促进钢的再结晶,但高的变形速度加速钢的硬化;双道次变形时,停留时间延长和变形温度升高均增加静态再结晶百分率。     

2507超级双相不锈钢的热变形行为

用MMS-200热模拟实验机对2507超级双相不锈钢(/%:0.022C、0.58Si、25.35Cr、7.17Ni、4.05Mo、0.28N)12 mm热轧板在1 000～1150℃、应变速率0.01～10s^-1下进行了热压缩实验。实验结果表明,在应变速率一定的条件下,变形温度越高,2507超级双相不锈钢峰值应力越低;在变形温度一定的条件下,峰值应力随着应变速率的增加而增加。根据热变形方程计算得到压缩变形时的平均表观应力指数n=3.25,热变形激活能Q=460kJ/mol。基于实验数据构建了2507超级双相不锈钢在相应变形条件下的热变形方程。     

温度和变形参数对Q345C钢连铸坯热塑性的影响

用Gleeble-2000热模拟机研究了Q345C钢250 mm×1 300 mm连铸坯热履历-连铸坯冷却过程和冷坯加热过程(300～1 320℃)的温度变化,应变速度(3～3×10-4 s-1)和降温速率(1～20℃/s)对热塑性的影响。结果表明,Q345C钢从1320℃冷却到钢的第Ⅲ脆性区,冷却速度越高,钢在第Ⅲ脆性区塑性越差;在600～850℃,连铸坯冷装加热后的热塑性要好于从液态直接冷却到这个温度区间的热塑性;在钢的第Ⅲ脆性区内,钢的热塑性随变形速率增大而变好。     

Q345E钢奥氏体动态再结晶行为研究及数学模型的建立

利用Gleeble-3800热模拟试验机对低合金高强度结构钢Q345E在1150~800℃之间的奥氏体动态再结晶及动态相变行为进行研究。确定了试验钢Q345E奥氏体动态再结晶的临界应变条件;研究了变形温度、应变速率等变形条件对试验钢奥氏体动态再结晶的影响,通过高温热力学模拟试验得到了Q345E钢在不同变形条件下的流动应力曲线,得出了动态再结晶激活能为467.767kJ/mol,通过对实验数据的拟合回归分析,建立了动态再结晶热变形模型和峰值应力、峰值应变与Z因子的关系,为控制该钢的组织和性能提供了基本依据。     

高耐候结构用Q355GNH钢的开发与性能研究

通过对高耐候钢产品的性能要求分析,本试验钢在成分设计上以Cu、P为基,添加少量Cr、Ni,并制定相应的轧制及卷取工艺而成功开发了355强度级别的高耐候结构用钢.对该试验钢的各项性能进行检测,同时根据其成分设计进行了耐腐蚀性能预测,并利用实验室加速腐蚀试验方法对Q355GNH试验钢及Q345B对比钢的腐蚀速率以及其锈层构...     

高铁用EA4T车轴钢热变形行为及变形抗力模型的试验研究

试验用EA4T车轴钢(/%:0.26C、0.35Si、0.75Mn、0.011P、0.012S、1.04Cr、0.22Mo)由10 kg真空感应炉熔炼。用Gleeble-1500热模拟试验机对EA4T车轴钢进行高温单道次压缩试验以研究温度(950～1150℃)、应变量(0～0.8)和应变速率(0.1～20 s^-1)对该钢变形抗力的影响,并建立该钢热变形抗力的数学模型。结果表明,钢种在较高温度和较低应变速率下动态再结晶容易发生,峰值应力(σ_P)、峰值应变(ε_P)和稳态应力(σ_s)与参数lnZ成线性关系;实验钢的峰值与稳态激活能分别为320.22 kJ/mol和361.91 kJ/mol;变形抗力的预测模型与实验所得结果吻合良好。     

Ti-IF钢铁素体变形动态再结晶临界应变模型

用Thermecmaster-Z热模拟试验机试验得出成分为0.006 7%C-0.045 0%Ti的Ti-IF(无间隙原子)钢在变形温度750~900℃和变形速率0.1~40 s^-1时的应力-应变曲线,确定了Zener-Holloman参数Z与应变速率.ε和温度T(K)的关系式Z=.εexp(39 507/T),并建立了临界应变εc与原始晶粒尺寸d0和Z参数的临界应变方程ε_c=2.314 4×10^-3×d^{-0.8003 9}×Z^0.050。结果表明,在相同变形速率下,850℃变形时动态再结晶最易发生,当变形温度提高至900℃(两相区)时,即使在低变形速率(1 s^-1),也不发生动态再结晶。当变形速率大于1 s^-1时,Ti-IF钢热加工时不能出现动态再结晶。临界应变预测值与实测值比较,平均误差≤5%。     

高速列车车轴钢30NiCrMoV12的热变形行为

通过Φ250 mm锻件切取的试样在Gleeble-3500热模拟机于850~1150℃以应变速率0.01~10s^-1对高速列车车轴钢30NiCrMoV12(/%:0.26C,0.33Si,0.62Mn,3.01Ni,0.82Cr,0.56Mo,0.10V)进行了热压缩试验。研究了车轴钢在热变形过程中奥氏体变形行为及再结晶规律,确定了车轴钢的热变形方程,建立应变量ε为0.5和0.9的热加工图。结果表明,在应变速率一定时,温度越高,变形量越大,则越有利于动态再结晶的发生;随着温度升高以及应变速率降低,能量耗散效率η逐渐升高;当真应变0.5,温度1100℃,应变速率0.01 s^-1时,变形能量耗散效率达到最大值0.41。该车轴钢在1000~1150℃,应变速率0.01~1.0s^-1时,具有较好的可锻性。