X70管线钢热轧钢卷冷却过程中的相变与应力变化

为了分析钢卷冷却对带钢板形的影响,运用有限元方法研究了层流冷却后的X70管线钢热轧钢卷冷却过程,建立了热轧钢卷热力耦合模型,计算了卷取温度分别为500℃和550℃时冷却过程中的钢卷温度、相变体积分数、残余应力.模型考虑了钢卷径向层间接触对传热的影响,以及钢卷内径壁、外径壁和2个端面的换热系数的差异.结果表明:冷却过程中,钢卷的温度和相变不均匀使得钢卷的切向上边部受拉应力,而中部受压应力;钢卷在550℃卷取后,带钢边部20 mm以内的拉应力超过基体的屈服应力,板形有边浪趋势;降低带钢的卷取温度至500℃促进相变充分进行,有利于钢卷冷却后残余应力的降低.开卷后X70管线钢的边浪和横向C型弯曲板形是不均匀的层流冷却和不均匀钢卷冷却共同作用的结果.     

评定模具钢热疲劳性能的Uddeholm法

本文试验设备主要由 GP10—CW5型高频感应加热装置、复合式感应圈、试样座,热疲劳温度循环自动控制器及冷却系统几部分组成。在循环加热、冷却条件下,试样表层承受着周期性的多维热应力,经一定循环次数后根据试样表层的龟裂网纹形貌对照标准图谱评定材料的抗热疲劳性能,具有操作方便、模拟性强的特点,适合于模具钢的热疲劳性能研究。     

控轧控冷工艺参数对高碳钢SWRH77B组织的影响

在Gleeble-1500热模拟实验机上测定高碳钢SWRH77B的连续冷却转变（CCT）曲线,并利用光学显微镜和透射电镜分析其终轧温度、冷却速度下的组织演变和相变规律。结果表明,随着冷却速度的加快,高碳钢SWRH77B在950℃变形时,其珠光体的片层间距变细;冷却速度达到5℃/s时,有马氏体组织析出。高碳钢SWRH77B在终轧温度为950℃、冷却速度约为4℃/s时,其珠光体的片层间距约为97 nm,索氏体含量达到95.7%左右,表明此时的组织为最佳索氏体组织。     

钢板轧后冷却过程温度场仿真

建立钢板的温度场模型是钢板轧后冷却过程控制与优化的基础.为此,简述了钢板轧后冷却过程模型研究的情况,基于有限元方法建立了钢板轧后冷却过程的温度场模型,并进行了仿真研究.在ANSYS软件环境下,通过对工件几何、单元类型、材料属性与边界条件等定义,对钢板轧后冷却过程瞬态温度场模型进行了仿真求解,得到了钢板的温降曲线及瞬态温度场分布,所模拟出的温度场对合理制定冷却制度和冷却工艺具有实际指导意义.     

高炉用铜－钢复合冷却壁传热及力学性能分析

采用热力耦合方法研究了铜层厚度和冷却水道间距对铜－钢复合冷却壁温度及应力分布的影响．以1：1比例铜－钢复合冷却壁进行了热态试验,测试了铜－钢复合冷却壁温度分布,计算了热态试验条件下铜－钢复合冷却壁的温度分布,计算结果与试验结果基本吻合．计算结果显示,铜－钢复合冷却壁铜层厚度增加,壁体最高温度和最大等效应力减少,铜层厚度上限值为70mm;冷却水道间距减少可以降低壁体最高温度和最大等效应力,当冷却水道间距小于220mm时,减少冷却水道间距对降低壁体最高温度和最大等效应力作用较小．铜层厚度为60mm,冷却水道间距为220mm的铜－钢复合冷却壁在高炉热负荷较高区域工作不易发生塑性变形损坏．     

72A帘线钢连续冷却转变规律的分析

采用热膨胀法在Gleeble-1500热模拟实验机上测定72A帘线钢的连续冷却转变（CCT）曲线,并分析开始冷却温度为900℃时不同冷却速度下帘线钢的室温组织和连续冷却转变规律。结果表明,随着冷却速度的加快,72A帘线钢的转变开始温度降低、完成转变时间缩短、珠光体片层间距变细,但连续冷却转变条件下得到钢中珠光体组织的均匀性较差。     

CSP带钢热连轧机架间水冷传热数值模拟

采用有限差分方法,建立了CSP热轧过程轧件传热及温度场模拟模型,对CSP带钢热连轧过程中机架间冷却过程的传热进行了模拟计算.讨论了机架间水冷对带钢传热和断面温度演变的影响.     

转炉炉口段汽化烟道热应力研究

针对转炉汽化烟道尤其是炉口段烟道使用寿命不理想的问题,基于Ansys Workbench仿真平台,研究其热应力。采用Fluent多相流混合物模型,通过用户自定义编程实现对流动沸腾的模拟,对烟道体与冷却工质组成的流固耦合传热系统进行整场求解,考虑温度对冷却工质和烟道材料物性参数的影响,得到烟道的温度场分布;考虑温度对烟道材料物性参数和力学性能的影响,在Static Structure模块中,将温度场结果作为体载荷施加到烟道上进行热应力计算。结果表明:烟道背烟侧热应力较高,尤其是烟道底部背烟侧水冷壁管;隔板的应力不高,但超过屈服极限,导致其发生塑性变形,故隔板是烟道的薄弱部位。     

非调质冷镦钢轧后冷却相变行为与组织的模拟

在有限元软件MSC.MARC的基础上进行二次开发,建立非调钢轧后冷却过程的有限元模型.研究非调钢轧后冷却过程中的相变行为,重点研究不同规格和冷却速度对非调钢组织转变的影响.结果说明,随成品规格增大、冷却速度降低,铁素体体积分数增多,珠光体体积分数减少,晶粒度级别降低.为生产工艺控制提供依据.     

超宽板坯包晶钢连铸初生坯壳应力的数值模拟

利用商业软件计算了超宽包晶钢连铸过程中初生坯壳所受应力.研究结果表明,由于包晶反应引起的体积收缩,包晶成分钢种的凝固坯壳表面应力显著大于非包晶钢成分钢种,在距铸坯中心约200～400 mm处应力出现极大值;随板坯宽度的增加,坯壳表面应力增大,应力极值点向坯壳中心方向移动;连铸工艺参数直接影响包晶钢表面应力大小,随过热度减小,拉速增加,结晶器冷却强度减弱,坯壳表面应力减小,铸坯表面裂纹发生概率降低.在本研究条件下,对断面为3 200 mm×150 mm的铸坯,适宜的过热度为15～25℃,拉速为1.2 m/min,结晶器宽面冷却强度为5 500 L/min.     

Study on temper-rapid cooling process of low carbon steel produced by CSP

On the basis of the effect of carbon precipitation on the microstructure and properties of steel products below At temperature, a new thermal treatment method （temper-rapid cooling process） was studied. By the temper-rapid cooling process, the yield strengths of the high strength low carbon （HSLC） steel ZJ330 and SPA-H produced using the compact strip production （CSP） process increased from 340 to about 410 MPa and from 410 to about 450 MPa, respectively. The results indirectly indicated that there existed nanoscaled iron-carbon precipitates that have obvious precipitation effect on low carbon steel produced by CSP. The prospect of application is discussed.     

应用多因素耦合数值计算210 t钢包热状态分级

为精确管控周转钢包造成的钢水温降,以降低转炉出钢温度并减少能耗,使用有限元软件Ansys14和Para Mesh2.3网格随移技术建立钢包的传热计算模型,分析新包烘烤时间、空包时间、在线烘烤、离线烘烤时间和包衬侵蚀对钢包热状态及钢水温降的耦合影响;使用红外法实测温度,对比验证了模型的准确性.根据计算的钢水温度补偿值,建立包含包况信息编码的钢包热状态分级表.结果表明:受烘烤时间影响,第一包龄钢水温降变化范围是32.0~39.6 K;空包3 h无在线烘烤情况下,钢水温降约为47 K;有在线烘烤的情况下,前10 min的在线烘烤能够使钢水温降减少3.1~6.2 K;钢包侵蚀对包衬温度影响较大,但对钢水温降影响不大,最高不超过1 K.分级表应用于现场,为转炉出钢温度的设定和配包提供了依据,使M钢厂主要钢种出钢温度降低2.3~13.2 K.     

基于人工神经网络的表冷器模型

为了对表冷器进行准确建模，进而有效地对其进行模拟仿真，利用三层前馈人工神经网络(BP网络)，结合传统的表冷器模型，建立了基于人工神经网络的表冷器模型。并利用模型在计算机中对不同工况下的表冷器进行了模拟仿真。结果表明：模型输出数据与实测数据相当吻合。证明使用人工神经网络建立表冷器模型是可行的。     

液态锌凝固过程中的分子动力学模拟研究

采用Morse势函数,用分子动力学方法研究了冷却速度对液态金属锌凝固过程微观结构的影响.利用径向分布函数、能量分析、Voronoi多面体结构分析等方法分析了凝固过程中的微观结构演变特征.结果表明,冷却速率大于2.5×1012 K/s时,得到非晶态结构;冷却速率小于7.0×10 11K/s时,将发生结晶.同时发现,在结晶...     

中碳合金奥氏体异常分解与碳化物粒化

探讨了中碳合金结构钢件的热变形(锻、轧)成形与锻后调质相结合的途径.研究表明,通过控制热变形得到形变(加工硬化态)奥氏体,或未形变奥氏体通过控制冷却均可使之发生异常分解,直接得到调质型组织,并达到传统调质的要求.     

Effect of cooling parameters on the microstructure and properties of Mobearing and Cr-bearing steels

To develop low-cost low carbon bainitic steel,Mo-bearing and Cr-bearing steels were melted in a vacuum induction furnace and were researched by thermal simulation and hot rolling at the laboratory.As the cooling rate increases from 0.2 to 50℃/s,the transformation temperatures of two steels lie between 650 and 400℃,and the final microstructures of them change from quasi-polygonal ferrite and granular bainite to lath bainite.Compared with cooling in air or by interrupted cooling,Mo-bearing and Cr-bearing steel plates cooled by sprayed water boast higher strength and superior toughness,for large-size islands are responsible for the poor mechanical properties.Compared to Mo,Cr is effective to isolate the bainitic reaction in low carbon steel,and the bainitic microstructure can also be obtained in Cr-bearing steel cooled at a wide range of cooling rate.     

H型钢控制冷却过程的应力场模拟

利用ANSYS软件建立H型钢模型并进行模拟,研究热轧H型钢轧后冷却过程中的热边界条件,分析H型钢在不同温度下应力应变场的分布及规律,为控制冷却系统的设计提供指导;分析不同冷却方式H型钢的力学性能,比较不同控冷方案,选择的控冷方案为：空冷5s后,水冷5s,再空冷5s。根据应力产生机理和对比控制冷却不同水流密度的模拟结果,在相同冷却时间条件下,随着水流密度的增大,H型钢的温度逐渐降低,最大应力逐渐增大。     

硅酸铝保温缓冷条件下70Mn钢焊接热循环及HAZ显微组织

本文采用镍铬-镍硅热电偶和函数记录仪测量了手工电弧焊(SMAW)和埋弧焊(SAW)焊后用硅酸铝保温缓冷条件下70Mn钢焊接热影响区(HAZ)不同部位的焊接热循环,分析了不同焊接热循环时的焊接HAZ显微组织。探讨了无预热硅酸铝保温焊接工艺能防止焊接冷裂缝产生的原因。     

热轧低碳钢不同卷取温度下的相变模拟

针对某热轧带钢厂1780生产线,研究了三种不同卷取温度下低碳钢的相变行为,包括铁素体体积分数沿带钢长度方向的分布,组织中组成相的体积分数随时间的变化,并将计算结果与生产试验进行了比较.研究表明,卷取温度高,组织中铁素体的含量多.卷取温度过低,带钢的室温组织中出现魏氏组织,恶化带钢的性能.     

连退炉导向辊热凸度对辊形及带钢应力分布的影响

为了更有效地控制连退炉内导向辊热凸度和改善带钢的跑偏及瓢曲变形,以单锥度辊为研究对象,运用MARC有限元软件,定量计算了在加热段和快冷段不同导向辊温差时的导向辊热凸度及其对导向辊辊形和带钢应力分布的影响.研究发现：导向辊热凸度随导向辊温差增大呈直线上升的趋势.在加热段,随着导向辊温差的增大,导向辊产生热凸度后的形状分别为双锥度辊、单锥度辊和“M”型辊,带钢张应力和带钢最大应力分布随着导向辊温差的增大而改变;在快冷段,导向辊产生热凸度后变为双锥度辊,导向辊热凸度会影响带钢张应力值和最大应力值,但不影响其分布.