高速线材减定径轧制孔型系统探讨

采用有限元模拟的方法,对比分析了两种高速线材减定径孔型系统的变形特点、轧件宽展和轧制压力变化情况。结果表明:减定径机组轧件变形较小,轧制后最大等效塑性应变接近1.3;椭圆-圆-圆-圆孔型系统和椭圆-圆-椭圆-圆孔型系统都采用较小的压下量,提高产品的尺寸精度,但椭圆-圆-圆-圆孔型系统宽展量和宽展系数均逐道次减少,产品尺寸精度更高。     

不同规格高速线材减定径轧制变形和温度分析

为确定不同规格高速线材减定径轧制轧件变形和温度变化,借助有限元模拟的方法研究了4道次减定径轧制过程。模拟3种产品规格为φ8,φ12,φ16mm的圆钢。研究表明：高速线材减定径轧制产品规格越小,轧件变形程度和温升越大;轧件温升与等效塑性应变有关,轧件断面温度不均主要是由不均匀变形引起的。     

高速线材减定径机组轧件热变形研究

采用有限元仿真手段,对比分析了轧件在高速线材减定径机组中的变形特点、轧件宽展、轧制应变、轧制力及轧件温度的变化情况.研究结果表明,随轧制速度的提高,轧件出口温度升高.经4道次连续轧制后,轧件断面有效应变不均匀,轧件断面的最大有效应变值集中于轧件的中心位置,轧件的有效应变逐渐积累可达1.2,有效应变差值约为0.7.随轧制温度提高,轧件宽展略有降低,在850～1000℃轧制时,轧件的宽展值相差仅为0.128mm.     

特殊钢轧制过程的有限元分析

通过有限元仿真模拟圆坯进入菱－方孔型的前两道次的轧制过程, 研究了坯料在菱－方孔型中的变形规律。模拟仿真结果表明: 在根据传统理论设计的菱?方孔型中, 第1道次菱形孔角度偏小, 使得菱形孔压下量偏小, 宽展较小, 从而在第2道次方形孔中轧出的轧件对角线偏差较大; 而将第1道次菱形孔角度增大后, 压下量增大, 宽展变大, 使第2道次方形孔轧制后的轧件对角线基本一致。基于改进后的孔型系统, 已成功采用圆坯生产出中空钢。     

Ti-811合金棒材热连轧过程有限元数值模拟及验证

采用有限元法对Ti-811合金棒材热连轧过程进行数值模拟，分析变形过程中轧件应力场、应变场和温度场的数值以及分布规律，并基于数值模拟结果进行轧制验证，为制定Ti-811合金棒材轧制工艺提供指导。结果表明：模拟连续轧制过程中轧件的最大应力位于与轧辊接触的表面，且由边部到心部逐渐降低；随着轧制道次的增加，应力值逐渐下降、应变量逐渐增大；轧件在各道次的变形过程中表层和心部存在差异，心部变形量大于边部变形量；轧件与轧辊接触的表面层有明显温降，当轧件脱离轧辊后表面层温度逐渐回升，轧制结束后表面层温度回升至初始温度，但心部因变形热积聚温度略有升高，最大温升值达到14℃。基于数值模拟结果在热连轧机组上进行轧制验证，所轧制的Ti-811合金棒材外形尺寸良好，且组织与力学性能满足GJB 9567—2018《叶片用TA11和TC6钛合金棒材规范》要求。     

五道次孔型轧制40Cr大圆钢有限元模拟分析

应用非线性有限元软件MSC.Marc,对大于250 mm的大圆钢进行了五道次孔型轧制的模拟仿真,主要对轧件在变形过程中的应变场及断面尺寸进行了分析,结果表明采用“扁六角-八角-圆”孔型系统轧制大规格圆钢是可行的。     

多道次立-平轧制热力耦合有限元分析

结合显式动力学有限元方法、几何模型更新方法、隐式静力有限元方法对立-平辊轧制过程三道次三维热、力场进行了分析。通过模拟计算的结果,分析了各道次轧件在轧制过程中的温度变化及其原因,并给出了轧件等效应变的分布、各方向应力场的分布。研究结果可以用来分析轧制过程中轧件缺陷变形行为,同时为研究多道次轧制过程和复杂断面轧件轧后冷却过程变形行为提供了新的方法。     

高速线材轧机减定径机组轧件变形分析

借助有限元分析软件Superform,对某厂高速线材轧机减定径机组轧件变形进行了有限元模拟,主要分析了影响轧件宽展的因素。研究表明,摩擦和温度均对轧件的宽展有一定影响,其中摩擦为主要影响因素。     

芯棒对楔横轧厚壁空心轴成形质量及轧制力的影响

针对楔横轧厚壁空心轴的变形特点,采用DEFORM-3D建立热力耦合数值模型,实现轧制过程的精确模拟,分析了芯棒直径对轧件不圆度及损伤系数的影响。结果表明,轧件不圆度与芯棒直径的变化成正比,轧件的损伤状况与芯棒直径的变化成反比。带芯棒轧制时,轧件在质量上优于无芯棒轧制。轧制实验测量了带芯棒轧制厚壁空心轴的最大轧制力,研究结果为合理选择工艺参数及轧机设计提供了依据。     

板坯轧制H型钢粗轧异型坯过程的有限元模拟

利用有限元分析软件ANSYS-LSDYNA,对板坯切分法轧制H型钢异型坯进行了有限元模拟。详细介绍了轧制规程、模拟基本参数、有限元模型建立、网格划分。在模拟过程中应用质量放缩、沙漏控制技术,得到了各道次轧件变形结果及轧制力曲线。对轧件的变形和变形区应力、应变场进行深入分析,为轧制大规格H型钢的显式动力学有限元模拟提供了参考。     

MODELING OF CONTROLLED THERMO-MECHANICAL PROCESSING OF TUBES FOR ENHANCED MANUFACTURING AND PERFORMANCE

1.IntroductionApproximately15milliontonsofsteeltubeandpipeproductsareconsumedintheUnitedStatesannually.Mechanicaltubesarethefeedstocksusedinthemanufactureofrollingelementbearings,hydrauliccylinders,alldagreatvarietyofpowertransmissioncomponents.Steeltubesarealsoemployedinthedrillstringsforoilandnaturalgasexplorationandrecovery.Steelpipesareusedinthetransportofgas,oilandotherfluids.ControlledThermal--MechanicalProcessing(CTMP)involvesprecisecontroloftemperature,mechanicaldeformation,andmicr…     

Effect of equal-channel angular pressing routes on high-strain-rate deformation behavior of ultra-fine-grained aluminum alloy

The effect of equal-channel angular pressing (ECAP) route on the high-strain-rate deformation behavior of ultra-fine-grained aluminum alloy was investigated. The 8-pass ECAPed specimens deformed via three different routes consisted of ultra-fine grains 0.5 μm in size, and contained a considerable amount of second-phase particles, which were fragmented and distributed in the matrix. In the torsion tests, the maximum shear stress significantly increased with increasing number of ECAP passes, while the maximum shear stress and fracture shear strain were lowest in the specimen deformed via route A among the three 8-pass ECAPed specimens. Observation of the deformed area beneath the fractured surface revealed the adiabatic shear bands of 100 μm in width in the specimen deformed via route A, which minimized the maximum shear stress and fracture shear strain, whereas they were hardly formed in the specimens deformed via route B or C. The formation of adiabatic shear bands was explained in terms of critical shear strain, deformation energy required for void initiation, and microstructural homogeneity related to ECAP routes.     

Deformation behavior of a slab with width reduction in a hot mill

The deformation of a slab with various width reductions has been investigated using a rigid-plastic finite-element analysis. A commercial finite-element code was used to analyze a dog-bone profile, mean thickness, length of slab, and longitudinal width profile after edging and horizontal rolling. The deformation behavior of a slab in a heavy edger mill was also compared with deformation in a sizing press. It was found that the sizing press followed by horizontal rolling is more efficient in width reduction than deformation by a heavy edger mill followed by horizontal rolling. The finite-element analysis results for the deformation of a slab also show reasonable agreement with measurements from an actual mill test, and from physical modeling experiments.     

303Cu大规格线材低温轧制头部开裂原因分析及改进措施

针对永兴特种不锈钢股份有限公司303Cu易切削钢φ14 mm大规格线材减定径轧制过程中出现线材头部开裂问题，对其产生原因进行了分析。结果表明，303Cu易切削钢因S含量较高，易形成MnS夹杂，而MnS夹杂的变形能力与钢基体相差较大，在轧制温度较低且轧制力较大的情况下，线材头部容易开裂。为此，对孔型系统进行了改进，减小减径机中的轧制力，使MnS夹杂受到的剪切应力较小，降低了使其脱离基体的可能性，解决了φ14 mm大规格线材头部开裂的问题。     

303Cu大规格线材低温轧制头部开裂原因分析及改进措施

针对永兴特种不锈钢股份有限公司303Cu易切削钢φ14 mm大规格线材减定径轧制过程中出现线材头部开裂问题，对其产生原因进行了分析。结果表明，303Cu易切削钢因S含量较高，易形成MnS夹杂，而MnS夹杂的变形能力与钢基体相差较大，在轧制温度较低且轧制力较大的情况下，线材头部容易开裂。为此，对孔型系统进行了改进，减小减径机中的轧制力，使MnS夹杂受到的剪切应力较小，降低了使其脱离基体的可能性，解决了φ14 mm大规格线材头部开裂的问题。     

轧制变形量对Mg-Zn-Y合金组织和性能的影响

使用光学显微镜、动态机械热分析仪、X射线衍射仪和扫描电镜研究了不同轧制变形量对Mg-4Zn-2Y和Mg-4Zn-4Y合金显微组织、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明,经轧制后合金中出现片层状的LPSO相;两种合金阻尼性能中与应变振幅无关的阻尼性能Q^-1₀随着轧制变形量的增加,其变化趋势基本一致,与应变振幅相关的阻尼性能Q^-1_h随着轧制变形量的增加而降低,Mg-4Zn-2Y合金以及Mg-4Zn-4Y合金的阻尼机制为位错型阻尼;随着轧制变形量的增加,合金断口中的韧窝数量增加,解理面减少,主要断裂方式由脆性断裂转变为韧性断裂;相同轧制变形量下,Mg-4Zn-4Y合金的强度优于Mg-4Zn-2Y合金,而阻尼性能要低于Mg-4Zn-2Y合金。     

往复挤压ZK60合金的低温准超塑性(英文)

通过2道次往复挤压制备细晶ZK60合金,在443~523K和初始应变速率为3.310-4~3.310-2s-1的范围内测试合金的低温超塑性。结果表明:往复挤压ZK60合金的平均晶粒尺寸约为5.0m,分布于基体内的破碎二次相颗粒和沉淀颗粒尺寸分别为不大于175nm和50nm。该合金具有低温准超塑性,在523K和3.310-4s-1应变速率下伸长率最大,为270%;在443和473K时,应变速率敏感系数m小于0.2;在523K时m为0.42。当温度不高于473K和523K时,超塑性变形激活能分别不高于63.2kJ/mol和110.6kJ/mol。当低于473K时,主要的超塑性流变机制为晶内滑移;在523K时,主要的超塑性变形机制为晶界滑移,由晶界扩散控制的位错蠕变为主要的兼容机制。