热轧带钢层流冷却过程中温度与相变耦合预测模型

建立了温度与相变耦合有限元模型,对带钢轧后冷却过程中带钢厚度和宽度方向的温度场进行了模拟计算.建模过程中,考虑带钢的各金相组织的密度、导热系数、比热容等物性参数为温度的函数,取各相的线性平均值用于计算.根据连续等温转变实验曲线,采用Avrami方程和Scheil可加性法则计算带钢相变潜热,实现温度和相变耦合求解.计算结果表明,带钢经过层流冷却后,沿厚度方向存在着一定的温差,带钢温度沿宽度方向分布不均匀,和现场实测结果吻合.     

X70管线钢连续冷却过程的相变研究

以两种微合金化方式(Nb、V、Ti和Nb、V、Ti、Mo)的X70管线钢为研究对象,在MMS-200热模拟试验机上进行了双道次轧制工艺模拟试验,研究不同卷取温度、冷却速度对X70显微组织的影响.结果表明,随着卷取温度的降低及冷速的提高,金相组织细化.卷取温度在520℃、冷速在15℃/s左右可以得到较为理想的针状铁素体组织.Nb、V、Ti微合金化管线钢,当冷却速度为15℃/s时,带状组织完全消失.     

X100管线钢连续冷却相变研究

通过热模拟试验研究了冷却速度(0.5～35℃/s)和变形量(0.3～0.6)对X100管线钢(%:0.06C、0.23Si、1.90Mn、0.005P、0.000 3S、0.28Mo、0.25 Ni、0.23Cr、0.05Nb、0.02Ti、0.20Cu、0.025Al)组织的影响,得出该钢的静态和动态连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,试验钢未变形奥氏体在5℃/s冷却速度可得到全部贝氏体组织;变形奥氏体相变开始温度升高,随热变形量增加,针状铁素体转变区扩大,板条贝氏体转变区缩小。     

L415MB管线钢焊接连续冷却转变曲线的测定

采用Gleeble-2000热模拟试验机测定出首钢研制开发的L415MB管线钢焊接连续冷却相变曲线,获得其焊接工艺特征参数t8/5为3．3—2474s的组织变化规律。     

超低碳管线钢连续冷却过程中的显微组织特征

通过扫描电镜研究了不同冷却条件下超低碳管线钢的显微组织特征。结果表明:终冷温度为620~650℃,冷却速度为16~20℃/s时,组织类型为铁素体+珠光体,部分珠光体开始退化。随终冷温度降低,冷却速度提高,珠光体片层结构弱化,退化珠光体量增多,尺寸细化。终冷温度降低至610℃,冷却速度提高至25~30℃/s,组织中的退化珠光体量减少,晶界处出现细长树枝状碳化物,树枝状碳化物随着冷却速度提高而细化。退化珠光体中细小薄片状渗碳体可避免应力集中,减少微裂纹发生的几率,改善钢的塑韧性。     

X100管线钢的连续冷却相变及组织研究

通过光学显微镜对X100管线钢连续冷却后的组织进行了详细观察和分析,实测了不同变形和冷却速度下试样的宏观硬度和组织中各相的微观硬度.发现随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体(PF)、针状铁素体(AF)、粒状贝氏体(GB)和下贝氏体(LB),且各相的微观硬度也依该次序增加.通过宏观硬度和强度的定量经验关系,预计要达到X100钢级管线钢的强度要求,变形后冷却速度必须大于20 ℃/s.     

07MnNiMoVDR连续冷却过程相变行为研究

利用MMS-200热模拟试验机测定了07MnNiMoVDR钢的动态CCT曲线,研究了07MnNiMoVDR钢奥氏体连续冷却时的相变行为规律和显微组织。结果表明：随着冷却速度的增大,其组织由铁素体＋珠光体逐渐向贝氏体转变;随冷却速度不同,在CCT图中存在两个相变区,即低冷速的先共析铁素体＋珠光体相变区、中冷速的贝氏体相变区。     

低碳微合金管线钢的连续冷却相变及组织研究

通过Gleeble 3800热模拟试验机测定了该低碳微合金管线钢的静态（无热变形）和动态连续冷却相变曲线,并通过光学显微镜和电子显微镜对连续冷却后的组织进行了详细观察和分析。发现随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体（PF）、珠光体（P）、针状铁素体（AF）、粒状贝氏体（GB）和下贝氏体（LB）。在未再结晶区的热变形使C曲线发生左移,扩大了试样的针状铁素体区,并使得相变后的组织得到细化。     

Nb-Ti微合金钢连续冷却相变的研究

利用Gleeble-2000热模拟实验机,测定了Nb-Ti微合金钢变形奥氏体的CCT曲线,研究了冷却速度对连续冷却相变及显微组织的影响,利用碳萃取复型法对第二相析出物进行了分析。结果表明,随冷却速度提高,Nb-Ti微合金钢相变温度降低,组织细化,铁素体的形貌从多边形逐渐向针状转变;随冷却速度的增加,第二相析出物增多且变得细小。     

低碳微合金管线钢的连续冷却相变及组织研究

通过Gleeble 3800热模拟试验机测定了该低碳微合金管线钢的静态（无热变形）和动态连续冷却相变曲线,并通过光学显微镜和电子显微镜对连续冷却后的组织进行了详细观察和分析。发现随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体（PF）、珠光体（P）、针状铁素体（AF）、粒状贝氏体（GB）和下贝氏体（LB）。在未再结晶区的热变形使C曲线发生左移,扩大了试样的针状铁素体区,并使得相变后的组织得到细化。     

Nb微合金钢连续冷却过程中铁素体晶粒尺寸的预测

基于相变动力学和热力学原理,讨论了合金元素Nb对铁素体相变的影响,建立了连续冷却过程中Nb微合金钢铁素体晶粒尺寸预测模型,模拟了应变量、轧制温度、冷却速度和固溶Nb含量对铁素体晶粒尺寸的影响,并将模型计算结果和试验结果进行比较,两者吻合良好,表明该模型能够用来预测Nb微合金钢连续冷却过程中铁素体晶粒尺寸。     

铌微合金化高碳钢的连续冷却转变

在Geeble-1500热／力模拟试验机上测定了铌微合金化高碳钢与普通高碳钢变形后的连续冷却转变曲线，分析比较了它们的组织演变规律。实验结果表明，与普通高碳钢相比，含铌高碳钢的转变温度较高，A P两相区的温度范围较大(在所测定的冷速下，温度范围均在100℃以上)，且在相同冷速下，先共析铁素体的数量明显增多，而奥氏体晶粒较小。在本实验条件下，当冷速大于10℃／s时，含铌高碳钢转变后的珠光体片层间距较小；在冷速大于30℃／s时，其基体中出现贝氏体组织。     

X60管线钢再结晶和过冷奥氏体连续冷却相变行为的研究

利用双道次压缩试验,在Gleeble-1500热模拟机上测定了X60管线钢的静态再结晶曲线.利用膨胀法,结合金相法,测定了X60不同冷却速度下连续冷却转变的膨胀曲线,获得了该钢的连续冷却转变曲线(动态CCT曲线);研究了X60管线钢的连续冷却过程中奥氏体转变过程及转变产物的组织;另外,通过对再结晶和CCT曲线的分析,为现场的控轧控冷工艺的制定提供了参考依据.     

汽车用钢大方坯连铸二冷配水数学模型

应用开发的连铸传热数学模型对石家庄钢铁有限责任公司炼钢厂电炉车间所生产的5个钢种及2种规格铸坯的二次冷却配水进行了模拟计算；根据铸坯凝固冷却过程冶金准则的要求，经反复模拟及优化，得出了二次冷却区各段水量与拉速的二次关系式；综合考虑了过热度对铸坯凝固过程的影响，建立了新的二次冷却水控制模型，并应用于实际生产。     

10MnMoNiNb钢形变奥氏体连续冷却相变规律和显微组织

在Ｇｌｅｅｂｌｅ１５００热模拟机上,利用热膨胀法建立了１０ＭｎＭｏＮｉＮｂ钢在８００℃变形５０％后的连续冷却相变曲线（动态ＣＣＴ曲线）,并采用光学金相和ＴＥＭ方法分析了在不同冷速条件下,形变奥氏体的相变产物。结果表明,钢的相变组织主要由冷速决定,快冷显著抑制先共析铁素体相变,中温相变产物为贝氏体组织,其中贝氏体铁素体为针状铁素体和粒状铁素体,均含有较高密度的位错和Ｍ／Ａ岛状组织,并且在中温转变时无明显的碳化物生成。     

Computer Model of Phase Transformation From Hot-Deformed Austenite in Niobium Microalloyed Steels

Based on thermodynamics and kinetics, a new mathematical model was developed to calculate the CCT diagrams and the transformation kinetics in low carbon niobium steels, in which the effect of deformation on the degree of supercooling was taken into account. The undercooling caused by deformation is the major reason for the increase of the starting transition temperature during continuous cooling. The critical cooling rate of bainite formation is within 2--5 ℃s for the studied niobium steels and deformation is suitable for the occurrence of pearlite. The ferrite volume fraction increases with the increase of the austenite boundary area, and decreases with the increase of the cooling rate. The calculated CCT diagrams and the volume fraction of each phase are in good agreement with the measurements.     

基于瞬态传热数学模型的板坯连铸二冷设计

以超高强度钢(UHSS)为对象,研究板坯连铸二冷设计。首先,基于凝固传热学基本理论,建立了二维板坯瞬态传热数学模型;其次,根据高温塑性实验曲线,结合二冷区冶金原则,确定二冷区各段终点的表面目标温度;最后,根据制定的铸坯表面目标温度,采用增量型PID算法调整二冷区各回路的水量。     

控轧控冷中奥氏体相变行为的预测模型

以规则溶液亚点阵模型和超组元模型为热力学基础、Ｃａｈｎ的相变动力学理论为动力学基础，并根据Ｓｃｈｅｉｌ叠加法则和热膨胀实验结果，建立了应用于连续冷却过程，低合金钢热变形奥氏体向铁素体、珠光体和贝氏体转变的相变行为预测模型。根据一种ＨＳＬＡ钢实验室模拟实验条件计算所得到的各相相变开始温度和相变率与实测值符合得较好。     

连铸拉速和中包过热度的耦合作用分析及二冷配水控制实现

应用三维凝固传热模型分析了拉速突变和中包钢水温度对铸坯凝固过程的影响,引入"有效拉速"和中包过热度作为二冷配水的前馈控制变量,动态模型仿真结果表明可以消除拉速引起的表面温度"尖峰"和钢水温度变化的影响,提出了建立基于有效拉速和中包过热度的二元动态配水模式,实际应用结果验证了此方法对提高铸坯质量的有效性.