GCr15热变形行为与流变应力模型的研究

在热力模拟实验机Gleeble-3800上,对GCr15钢进行了单道次压缩实验,研究了其热变形行为.变形温度从950℃到1150℃范围变化,应变率从1s-1到10s-1范围变化.采用双曲正弦方程描述了GCr15钢的峰值流变应力与Zener-Hollomon参数的关系,方程中变形激活能的大小和其他常数采用回归分析得到.同时还得到了峰值应变方程以及流变应力模型,流变应力模型模拟结果与实验结果吻合较好.     

双渣线操作提高结晶器浸入式水口使用寿命的工艺实践

基于保护渣对6流140mm×140mm坯连铸结晶器铝锆质浸入式水口侵蚀机理的分析,通过控制结晶器钢液面为折线形周期性波动（振幅为5 mm,周期为2 h）浇铸5 h后升高中间包高度20~40 mm更换水口的渣线位置,扩大了水口被侵蚀的面积,减轻浸入式水口侵蚀深度。生产结果表明,在使用8 h的条件下,水口的侵蚀深度由工艺优化前的15 mm减小到优化后的5.5mm,提高了水口的强度,避免了因更换水口断裂而发生停浇事故。浸入式水口的使用寿命由8 h提高到10~12 h。     

GCr15钢奥氏体晶粒长大的有限元模拟

用Gleeble-3800型热模拟试验机研究了不同加热温度和保温时间对GCr15钢奥氏体晶粒的长大影响,得到了描述GCr15钢奥氏体晶粒长大规律的数学模型;并将该模型写入Marc的子程序,利用大型商业有限元软件Marc模拟了加热保温过程中GCr15钢奥氏体晶粒的长大过程。结果表明:晶粒长大的模拟结果与试验结果基本吻合。     

GCr15轴承钢棒材连轧过程的二维和三维模拟

借助商业有限元软件MSC.Marc建立了GCr15轴承钢150 mm×150 mm坯至φ32 mm棒材的12道次连轧过程的二维和三维模型,并对比了二维和三维模型对轧制过程轧件截面形状、温度的模拟结果。结果表明,与三维模型相比,二维模型模拟得到的轧件截面宽展偏大,但计算效率较高,得出的温度曲线接近三维模型的模拟结果;给定工艺参数的三维模拟较二维模拟准确;模型模拟得到的出口轧制速度和温度与实测值吻合。     

GCr15钢奥氏体晶粒长大规律研究

利用Gleeble-3800型热模拟试验机研究不同加热温度和保温时间下GCr15钢的奥氏体晶粒长大规律.结果表明,奥氏体晶粒随加热温度的升高呈指数关系长大,随保温时间的延长近似呈抛物线关系长大,同时晶粒平均直径与保温时间的关系符合Beck方程,温度越高,晶粒生长指数越大.在已有模型的基础上.通过对试验数据进行非线性回归得到了描述GCr15钢奥氏体晶粒长大规律的数学模型.     

步长自适应技术在棒线材热连轧过程模拟中的应用

利用数值仿真技术建立平-立轧制三维热力耦合有限元模型,对304不锈钢棒线材热连轧过程粗轧6道次实际工况进行仿真计算.基于刚性体推动模型,采用步长自适应技术根据模型的运算需要选择适合的时间步长.步长自适应技术能够在轧件轧制过程时采用较小的时间步长,在道次间隙时使用较大的时间步长.计算结果表明,采用步长自适应技术所建立的有限元模型可以在保证计算结果精度的前提下,显著地提高运算效率.     

GCr15棒线材粗轧过程的隐式静力和隐式动力算法有限元模拟

借助大型商用有限元软件MSC.Marc,采用隐式静力和隐式动力有限元算法,对GCr15棒线材的粗轧过程进行了热力耦合有限元模拟,模拟采用生产实际中的轧制参数.2种算法的出辊速度、温度场和平均轧制力模拟结果基本一致,温度场模拟值与实测值的比较证明了这2种算法的可靠性.实际模拟时,隐式动力学算法计算时间少于隐式静力学算法,效率较高.     

低碳硼钢表面缺陷的形成原因与改进措施简

 研究了低碳硼钢连铸坯表面和角部凹坑和裂纹的形成原因。对样品进行了金相组织观察、扫描电子显微镜(能谱分析)、Gleeble-3800热模拟试验、THERMO-CALC软件计算和X射线衍射分析,结果表明,连铸坯表面凹坑缺陷与结晶器保护渣性能有关,表面和角部裂纹是由于二冷矫直区铸坯温度位于该钢种的脆性温度区间以及钢水中BN的析出所致。通过降低钢水含氮量、适当提高热矫温度和调整结晶器保护渣性能等工艺措施,明显减少了低碳硼钢表面缺陷。     

A286 合金的热变形行为

采用热压缩试验对A286合金变形温度为950-1150 ℃,应变速率为0.1-10 s-1的流变应力、组织进行了研究。结果表明,随温度和应变速率的增加,再结晶分数增加。采用双曲正弦函数描述了峰值应力与Zener-hollomon 参数的关系,测试范围内,峰值应力条件下的再结晶激活能为464 kJ/mol,峰值应力方程为,峰值应力计算值和试验值吻合较好。     

高碳钢奥氏体晶粒长大的预测

借助于高温共聚焦显微镜(CLSM)、透射电镜(TEM)研究含Ti钢和无Ti钢的奥氏体晶粒长大行为。试样在1123~1473K之间保温60min时测量一系列温度下不同保温时间的奥氏体晶粒尺寸。结果表明:两种钢奥氏体晶粒尺寸随着温度的上升而增大;另外,两种钢奥氏体晶粒尺寸随时间的延长而长大,并符合抛物线方程。并且,观察到了第二相粒子,用第二相粒子的熟化公式和体积公式分别计算两种钢的含Ti粒子尺寸与体积分数。同时,采用修正的Gladman公式预测两种钢的奥氏体晶粒长大,实验结果和预测结果吻合较好。