相变潜热对ф160mm GCr15轴承钢棒材控冷工艺的影响

利用MSC.Marc软件,对直径ф160mm GCr15轴承钢喷水冷却过程的温度场进行模拟分析。利用编写的ufilm和flux子程序,将相变潜热以内热源的方式添加到温度场。通过分析棒材在不同相变潜热取值下沿径向的温度变化情况,理论探讨了相变潜热对控冷工艺的影响。结果表明:相变潜热显著减缓了棒材的冷却速度,且越接近棒材芯部相变潜热引起的温升越大。考虑相变潜热时,原来的控冷方案不满足工艺要求。因此,在模拟研究控冷时,就本文理论探讨的GCr15轴承钢棒材的控冷工艺来看,相变潜热不应忽略。     

棒材穿水冷却温度场的仿真研究

针对棒材穿水冷却过程,采用有限元仿真软件ANSYS对其进行了温度场仿真,建立了棒材温度场预报模型。该模型的仿真结果与实测值相吻合,能够准确地预测棒材穿水冷却过程的温度分布,为棒材性能预报与优化控冷工艺提供依据。     

棒材穿水冷却温度场研究与工程应用

针对棒材穿水冷却过程,建立了棒材温度场数学模型。同时提出了对流换热系数公式并对其参数进行了优化,该温度场数学模型的仿真结果与实测值相吻合,能够准确地预测棒材穿水冷却过程的温度分布。采用棒材温度场数学模型可以计算轧钢车间水箱布置数量及恢复段的长度,为优化控冷工艺及轧钢车间工艺布置提供计算依据。     

20MnSi钢筋热连轧及轧后分级控冷过程温度变化模拟

 建立温度计算模型针对22 mm和28 mm规格20MnSi棒材热连轧及控制冷却过程温度场进行了计算机模拟分析,获得了棒材精轧及轧后分级控冷过程的温度变化规律。对轧制圆钢和螺纹钢筋不同条件下成品道次温度变化特点进行了研究。研究结果是,轧制22 mm和28 mm规格20MnSi螺纹钢筋时的终轧温度比轧制相同规格圆钢时显著升高。轧制螺纹钢筋时精轧末道次轧材表层形成螺纹出现较大的局部应变量和应变速率,由此产生大量变形热是终轧钢筋表层急速升温的根本原因。与轧制圆钢相比,为完成同等控冷效果及有效控制轧后组织性能,20MnSi螺纹钢筋精轧后第1水冷段的换热系数明显较高,因此需要相应采用较大的冷却水量。     

42CrMo棒材轧后冷却过程组织转变的计算机模拟

 针对国内某钢厂42CrMo棒材组织难以控制的问题,通过实测42CrMo棒材的等温转变曲线(TTT),结合相变动力学和热力学的知识提出了相关的组织转变数学模型,进而利用有限元分析软件ANSYS以及提出的数学模型,对42CrMo棒材轧后冷却全过程的温度场及组织转变过程进行了计算机模拟,所得温度场及组织转变模拟结果与实测结果吻合较好,较准确地反映了42CrMo棒材在实际生产中的温度场及组织变化,表明此方法对组织控制及冷却工艺制度的制定具有一定的指导作用,可大大减少试验浪费,经济及环保效益显著。     

数值模拟温度场在中厚板轧后控冷过程的应用

介绍了为国内某中厚板厂设计开发的轧后加速冷却在线使用的控冷数学模型,包括空冷和水冷换热系数模型等,该控冷模型采用有限差分法计算钢板在冷却过程中沿钢板厚度和宽度方向的温度场分布.根据本模型计算轧后控冷温度场及进行控冷工艺参数的设定值,通过在线使用证明该控冷模型预报精度较高,与实测值偏差小,控冷钢板的板形和性能均达到设计要求,能够满足现场实际生产的需要.     

中厚板控冷工艺仿真与分析

通过有限差分法对中厚板轧后控制冷却温度场进行模拟,得到钢板在整个控冷阶段的瞬态温度分布和温降速度分布,为均匀化冷却速度,制定合理控冷工艺提供实践指导。     

中厚板轧后冷却过程中温度场的数值模拟

在分析中厚板轧制各阶段冷却过程的基础上,用有限差分法对中厚板轧后冷却过程的温度场进行了模拟数值求解,得到了钢板在水冷状态下的温降曲线和瞬时温度场分布,并进行了实验验证.实验验证表明,模拟结果与实测结果基本符合,为制定合理的控冷工艺提供了依据.     

中厚板控冷过程热 应力 组织耦合模拟分析

利用有限元模拟技术,建立了钢板冷却过程的热、力和组织耦合的有限元模型,计算了在控冷输出辊道上3种不同冷却模式下的温度场、应力场和组织场。分析表明,采用稀疏冷却方式能提高厚度方向上的冷却均匀性;上下表面冷却均匀有利于减小钢板的翘曲;采用不同冷却路径可获得不同的组织和性能。其分析可为中厚钢板控冷获得理想的板形、组织和性能提供理论依据。     

铰线钢盘条控冷工艺研究

分析绞线钢在控冷过程中水冷段和风冷段传热和相变的数学模型，由现场工艺确定的边界条件，通过大型商用有限元软件Marc／Mentat及二次开发技术，模拟轧后控制冷却过程中水冷线的温度场以及风冷线的温度场和组织场的全过程，并和实际结果对比，对现场生产制定合理的工艺制度、提高产品的综合性能具有重要的指导意义。     

调质钢棒材组织性能预报软件的开发和应用

 介绍了调质钢棒材组织性能预报软件的开发和应用情况，模拟了从轧制到调质整个工艺过程中的温度场、轧制负荷、组织性能、热处理效果等。轧制负荷的计算研究中，考虑了奥氏体再结晶软化不充分对轧制负荷的影响。温度场的计算中，实现了VB和ANSYS之间的相互调用，相变量化分析计算中充分考虑了影响CCT曲线位置的因素，并对CCT曲线进行解析化处理，有效提高了组织转变的预报精度。软件的实际应用表明，无论是热轧态还是调质态，组织性能的预报值均与现场实测值基本相符，对改善产品的组织性能，提高产品合格率，具有重要的参考价值。     

控轧控冷生产中高碳钢高速线材组织和性能的预测模型

建立了高碳钢高速线材在控制轧制和控制冷却生产中组织转变和力学性能的预测模型。该模型分为再结晶、相变、组织和力学性能四部分,分别考虑了在控轧控冷过程中的各种冶金现象。该模型的预测结果与现场实际测量结果比较一致,证明运用此模型进行组织和性能预测是可行的。     

钢筋控制冷却过程的简化模型

对钢筋控制冷却过程进行了热力学分析，建立了温度场的数值模型，得出了自回火温度与冷却参数之间的关系曲线。试验表明，实测的自回火温度与模拟计算值很接近，这对正确选择冷却工艺参数和预测钢材显微组织和力学性能有重要的指导意义。     

大规格Nb微合金化HRB400钢筋的开发

介绍大规格HRB400Nb微合金化热轧带肋钢筋的开发情况, 对影响钢筋性能的因素进行了分析.采用合适的成分及控轧控冷工艺,可以控制大规格热轧带肋钢筋的组织和性能.     

HSLA钢板控轧控冷生产中组织性能的预测模型

建立了ＨＳＬＡ钢板在控制轧制和控制冷却生产中,组织演变和力学性能的预测模型。模型包括再结晶,析出,相变和力学性能四个子模型,分别考虑了发生在控轧控冷过程中的各种冶金学现象。模型的计算结果与两种Ｎｂ－Ｔｉ－Ｖ钢的控轧控冷实验所测得的结果比较一致。     

高速线材生产过程组织性能预测模型仿真

 采用计算机对高速线材生产过程进行模拟,开发出具有较高准确度同时具有对不同轧制工艺有较好通用性的高线生产仿真系统。利用有限元方法计算了线材在待轧、轧制、水冷及风冷过程的温度场;通过对再结晶动力学模型的解析,得到了静态再结晶、动态再结晶的分数以及奥氏体晶粒在轧制过程中的变化情况;通过组织演变模型和温度模型的耦合计算,模拟出斯太尔摩风冷线上线材的组织变化过程;建立了利用初始化学成分和组织组成预测高线产品力学性能的BP神经网络模型,通过生产过程数据的训练,实现了对线材力学性能的预测。仿真计算的结果对线材控轧、控冷工艺的改进有一定的指导意义。     

38MnSiVS非调质钢的相变模型

 对于热轧非调质钢棒材,轧后相变组织对最终产品的力学性能有着重要影响。为了准确预测38MnSiVS非调质钢棒材热轧后的组织演变和性能,利用热膨胀与定量金相方法,在Gleeble-3500热模拟机及Dil805淬火变形膨胀仪上分别测定了试验钢动态连续冷却转变(CCT)和动态等温转变(TTT)曲线。研究分析了冷却速率对试验钢相变及珠光体片层间距的影响,基于Esake and Pietrzyk和Zener and Hillert模型,分别建立了铁素体晶粒尺寸d_α、珠光体片层间距S_P关系式。结合动态等温转变曲线数据和Scheil叠加原理对铁素体体积分数进行了理论计算,为实际热轧生产中的组织性能控制提供理论依据。     

低碳钢轧后冷却过程中的晶粒长大模型

钢材轧后冷却过程中的晶粒长大很大程度上决定着室温组织的晶粒尺寸,定量研究这一晶粒长大规律不仅可建立描述冷却过程中晶粒尺寸变化的模型,以利于计算机对微观组织变化过程的模拟,而且还为进一步的性能预报奠定基础。