高速钢冷轧辊的组织与性能分析

论述了用高速钢生产轧制高强度螺纹钢筋的冷轧辊的可行性。利用光学显微镜、扫描及透射电子显微镜，对高速钢冷轧辊经“低淬、高回”的半硬化处理后的组织进行了分析，探讨了其性能优良的内在机理。结果表明，其性能满足轧制65、70螺纹钢的要求。     

冷轧中间辊用16Cr5D半高速钢材料性能的研究

采用20 kg中频感应炉冶炼16Cr5D半高速钢,并进行性能研究。经分析其铸态组织中液析碳化物数量较多。碳化物类型为以富铬的M7C3为主并附加少量富钼的M2C。在520℃回火时产生二次硬化现象,最佳淬火温度为970~1000℃。证明该钢具有高速钢的某些特性,是理想的冷轧中间辊材质。     

铝板带冷轧过程中辊系变形的模拟计算

针对铝板带冷轧过程中弯辊力的预设定问题,采用非线性有限元仿真软件ABAQUS建立了辊系的三维弹塑性有限元模型和工作辊的热凸度模型,通过改变模型的边界条件进行有限元求解,分析了板带轧制过程中弯辊力变化对辊系的弹塑性变形影响以及工作辊的热变形特征,并将模拟结果与某厂生产现场采集的数据进行比较。结果表明弯辊力对板形对称缺陷的改善效果明显,并得出弯辊力的最佳设定值约为300 k N;分段冷却使工作辊热凸度减小了约25μm;二者配合使用使工作辊横向承载辊缝值分布趋于均匀,板带板形趋于良好。     

GH625合金的热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟试验机研究了GH625高温合金在应变速率为0.001～1 s-1、变形温度为1223～1373 K条件下的热变形行为。结果表明:当变形温度一定时,随应变速率的升高,合金的峰值应力σp和稳态流动应力σs及对应的应变εp和εs均升高;当变形速率一定时,随变形温度的升高,σp和σs以及εs均降低,但εp基本保持不变。GH625合金在热压缩变形过程中应变速率的降低和变形温度的升高均有利于动态再结晶的发生;根据应力-应变曲线,通过线性回归获得GH625合金的本构方程。     

一种新型硅钢冷轧辊

德国蒂森克虏伯公司下属的韦顿-克雷费尔德特殊钢公司（EWK）利用Thyrodur2362材料制成了性能优良的冷轧辊，用于轧制难变形钢，如电工钢。蒂森克虏伯公司波鸿厂将这种材料用作四辊板带冷轧机的工作辊，效果很好。     

冷轧中工作辊的热冲击影响及减小影响措施

本文对冷轧厂20多年冷轧工作辊轧钢时受到的热冲击和辊身热冲击抗力进行现场分析与研究，阐明工作辊表面热冲击产生的机理和发展过程，提出减少热冲击影响的措施。     

用于ITER的316LN不锈钢热变形行为

通过在Gleeble-1500热模拟试验机进行高温压缩试验,以实验得到316LN奥氏体不锈钢真应力-真应变曲线为基础,并结合高温变形显微组织,对其动态再结晶行为进行研究,从而得到热激活能Q、热变形方程以及动态再结晶的基本规律,初步建议在生产轧制过程中,将轧制温度控制在1050℃左右,应变速率小于0.01 s-1为宜,为该产品生产提供了重要依据。     

GH2150合金的热变形行为及动态再结晶规律

采用Gleeble-3800热模拟试验机热模拟压缩试验研究了GH2150合金在不同试验参数下的热变形行为和再结晶演变规律。结果表明,在1000～1200℃范围内,应变速率为0.1～5 s^-1,变形量分别为30%、50%、70%条件下,合金峰值应力随变形温度升高而降低,随应变速率降低而降低。结合真应力-真应变曲线及阿伦尼乌斯公式得到了GH2150合金的热变形本构方程,采用该方程得到的计算结果与实际结果的平均相对误差为4.36%,相关系数R=0.992,具有较好的吻合性。绘制GH2150合金动态再结晶图发现大变形量有利于提高再结晶分数,合金再结晶行为在50%变形量下主要受变形温度影响,在70%变形量下采用低应变速率更有利于再结晶发生。     

高速钢热变形组织的研究

对W6Mo5Cr4V2高速钢奥氏体化后以1．5×10－2／s的形变速率在1150℃～750℃等温形变后的热变形组织进行了研究。实验结果表明．渡钢在1050℃或更高温度形变时才发生动态再结晶，且形变温度越高，发生再结晶所需的形变量越小．而在950℃或更低温度下形变仅发生动态回复。热形变诱发析出了NaCl晶型的MC型碳化物。由于热变形和碳化物的诱发析出．使得形变后的淬火组织中的位错亚结构增多。     

热变形条件下高氮CrMn型不锈钢的力学与组织行为

研究了高氮CrMn型不锈钢在温度950~1200℃,应变速率0.01~10 s-1内热变形时的力学行为与动态组织演变规律。通过回归计算,得到了试验钢热变形激活能为320 kJ/mol,表观应力指数3.51,建立了热变形方程;得到了峰值应力(σp)、发生动态再结晶的临界应变(εc)与温度(T)、应变速率间(ε觶)的定量关系。结果表明,σp与εc均随T升高而降低,随ε觶增加而增大。在1150℃、0.01 s-1热变形条件下试验钢可获得均匀细小的完全动态再结晶组织。     

高合金钢冷轧工作辊锻造过程数值模拟

采用Deform-3D软件对一种新型高合金钢冷轧工作辊锻造以及锻前空冷过程进行数值模拟。首先,根据实际产品和液压机压头尺寸建立锻件和模具模型并进行了网格划分,对所采用的高合金钢进行热力学测试从而建立了材料模型。通过分析在空冷和锻造过程中锻件温度场和应力场分布,获得了锻件在空冷过程中温度变化规律,以及在锻造过程中锻造区域典型位置处的温度和应力分布特征。此外,参考模拟结果,并结合实际经验对这种新型冷轧工作辊进行锻造,实际锻造结果与模拟得到的最终结果十分接近,验证了采用有限元方法对轧辊锻造过程进行模拟是可行的。为冷轧工作辊的实际锻造生产提供理论指导。     

Ti-Mo-V微合金化钢的热变形行为

在Gleeble-1500热模拟试验机上对Ti-Mo-V微合金化钢进行单道次热模拟压缩试验,分析了变形温度、应变速率、变形程度等对试验钢热变形行为的影响。结果表明,在一定条件下,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增加而增大。当应变速率大于10 s^-1和变形温度小于1000 ℃时,发生动态回复;当应变速率小于1 s^-1和变形温度大于850 ℃时,发生动态再结晶。在Sellars -Tegart方程的基础上,建立了试验钢加工硬化-动态回复和动态再结晶精度较高流变应力模型,并采用回归的流变应力模型预报了Ti-Mo-V微合金化钢的实际轧制压力,预报值与实测值吻合良好。     

X70HD抗大变形管线钢热变形行为

通过考虑临界应变以后的软化机制,构建了包括动态回复和动态再结晶过程的金属热成形分段流变应力数学模型。利用Gleeble3500热模拟试验机进行了X70HD抗大变形管线钢低应变速率到高应变速率下的单道次热压缩实验,获得了应力-应变曲线,并确定了基于Z参数的特征点、待定参数值,验证了模型不但在低应变速率下适用,在高应变速率下仍具备较高的准确性;建立了从动态再结晶开始到完成整个过程被考虑在内的再结晶动力学模型,通过与基于Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程求得的动态再结晶实际体积分数相比较,表明该动力学模型具有很高的精确度,可为抗大变形管线钢生产中的组织、性能预报提供理论依据。     

车轴用LZ50钢的热变形行为及高温塑性本构方程

借助Gleeble-1500D热模拟试验机,在温度1050~1200 ℃,应变速率0.01~1 s^-1,变形量在50%的条件下对LZ50高速铁路车轴钢试样进行热变形压缩试验。通过试验测得该材料不同工艺参数下的真应力-应变曲线,采用Arrhenius双曲正弦函数推导LZ50钢的高温塑性本构方程,并分析了不同热加工条件下LZ50钢的动态再结晶行为。结果表明,LZ50钢对温度和应变速率的变化较为敏感,温度越高,应变速率越低,所对应流动应力值越小。LZ50钢的变形激活能为217 920.626 J/mol。变形温度越高,应变速率越低,再结晶现象越容易发生。     

Hot deformation behavior of medium carbon V-N microalloyed steel

Processing maps for a medium carbon V-N microalloyed steel(designated as VN steel) and a medium carbon V-N bared steel(designated as Non-VN steel) were developed to study the hot deformation behavior and the influence of vanadium and nitrogen, in the temperature range of 750?1100 °C and strain rate range of 0.005?30 s^?1. Experimental results show that the processing map for the VN steel exhibits two dynamic recrystallization and three instability domains, while that for the Non-VN steel has one dynamic recrystallization and three instability domains. The instability domains of VN steel are larger than those of the Non-VN steel, and the VN steel is easier to be unstable when being hot deformed at high temperature and high stain rate. The addition and precipitation of vanadium and nitrogen can hinder the dynamic recrystallization. Compared with the Non-VN steel, the VN steel has higher dynamic recrystallization critical strain and the corresponding stress.     

75Cr1高碳合金钢的热变形行为

采用Gleeble 3800热模拟试验机研究在变形条件为800~1100 ℃,1~30 s^-1下的高碳合金钢75Cr1的热变形行为。结果表明：应变速率越快,温度越低,材料所受的应变抗力越高;采用线性回归法,计算试验钢75Cr1的热变形激活能为Q_d=264 kJ/mol;根据存储能演化规律,找出了热变形过程中75Cr1钢的临界应变点和X_D的表达式。     

H型钢轧机高速空心辊道辊子的研制

从机械加工和动平衡实验两方面阐述了H型钢轧机高速空心辊道辊子的研制.对辊子结构形式和加工过程中产生的动不平衡机理和主要原因进行了分析,总结出了一套行之有效的补偿配重方法,并对零件结构设计和工艺方案进行了优化设计。     

一种中碳高硅弹簧钢的热变形行为及流变应力模型

利用MMS-200热模拟试验机对一种中碳高硅弹簧钢进行了单道次热压缩试验,研究了该钢在变形温度为900~1 100 ℃及应变速率为0.1~10 s^-1条件下的热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius流变应力预测模型。结果表明,应变速率和变形温度对该弹簧钢的奥氏体动态再结晶过程有显著影响。当变形速率为0.1、5、10 s^-1时,在所有变形温度下均发生奥氏体动态再结晶;当变形速率为1 s^-1且变形温度超过950 ℃时,奥氏体发生动态再结晶,其热变形激活能为445.5 kJ/mol。通过对真应力的预测值与试验值的对比,得出应变补偿Arrhenius模型具有准确性和预测性,其相关系数为0.976,平均相对误差为4.73%。     

超高强度钢板热流变行为试验研究及本构模型仿真分析

为研究超高强度钢板在高温下的热流变行为,以硼钢22MnB5为研究对象,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,在600～ 900℃温度区间,分别以0.01,0.1和ls-1的应变速率对样件进行等温拉伸试验,得到不同条件下的应力-应变关系曲线,试验表明,温度、应变速率、应变量对流变应力的影响存在相互作用.采用拟合多项式系数的方法拟合不同因素对流变应力的影响,建立硼钢22MnB5高温下的热流变行为的本构模型,计算结果与试验结果很好地吻合,验证了建立的本构关系模型能较为准确地预测不同条件下的应力-应变关系.