液固两相区变形行为的研究及其本构方程的建立

基于两相区微观组织的结构及其力学行为的基础上,研究了影响两相区变形行为的主要因素·首次将固相率的影响加入到本构方程中,并将塑性应变与蠕变应变统一考虑,建立了适合于两相区变形的本构方程·同时包括了凝固过程中相变的影响项,此本构方程为以后模拟两相区的变形打下了基础     

电磁场作用下塑性变形组织细化实验研究

采用Gleeble1500热力模拟实验机和自行设计的电磁装置,研究了低碳钢在塑性变形时电磁场作用对组织细化的影响,并与相同变形条件下无电磁场作用的实验结果进行了对比分析·研究结果表明,电磁场对变形后的组织有明显的影响,在相同的变形条件下随着磁场强度的增加,晶粒细化作用加强·     

双辊薄带下不锈钢铸轧过程的耦合数值模拟

采用有限元法模拟了双辊铸轧不锈钢过程的流热耦合问题;分析了铸轧速度对熔池内流场、温度场的影响以及流场与温度场之间的相互影响;给出了凝固过程中熔池与铸轧辊之间的热流密度变化趋势及随铸轧速度的变化规律,并把此模拟的结果与试验的结果相比较,吻合较好;通过熔池内温度场及温度梯度分析了熔池内凝固的发展及其对热流密度变化的影响·此模拟结果可以为控制铸轧过程的稳定提供有效的数据     

低碳钢的高温力学性能

利用Gleeble 1500热模拟实验机,采用加热法和凝固法两种加热变形制度,研究了实验用低碳钢的热塑性及强度,测定了该钢种的零塑性温度(ZDT)θd及零强度温度(ZST)θs,分析了其裂纹敏感性及断口组织·结果表明,凝固法所测结果更符合实际;实验钢的高温脆性温度范围为1300℃至熔点,在1100～1300℃范围内,此钢的断面收缩率均大于60%,具有良好的塑性·实验用低碳钢的高温脆性区较小,具有较强的抗高温裂纹特性·其θd和θs分别为1350℃和1400℃·     

带有中间辊横移的新型六辊轧机的刚度特性

板带轧机的纵刚度和横刚度对于厚度控制和板形控制是十分重要的,在实际操作过程中,板厚和板形控制存在着耦合作用,研究轧机不同状态下的刚度变化规律对于实现板厚和板形的精确控制具有重要的意义·为此,采用压靠法和轧制法研究了带有中间辊横移的ＨＣ和ＵＣ六辊轧机的刚度特性·结果表明,六辊轧机中间辊横移对轧机的纵刚度和横刚度均有影响·给出了刚度值与横移量之间的定量关系,为厚度控制和板形控制量的调整提供了参考依据·     

双辊铸轧薄带钢侧封板磨损机理及热应力分析

为了提高双辊铸轧薄带钢工艺中侧封板的使用寿命,设计了单独式和组合式的侧封板并对制作侧封板的材料进行了评价·采用抗钢水侵蚀浸蘸实验和铸轧实验,观察了侧封板的腐蚀、磨损和裂纹分布规律·利用ANSYS有限元分析软件对侧封板的温度场和热应力场进行了数值模拟,比较了不同预热温度条件下的热应力分布规律·结果表明,组合式侧封板对铸轧过程的稳定性和改善侧封板的使用寿命效果较好,氧化锆质耐火材料制作的侧封板具有较好的综合性能,熔融石英侧封板的腐蚀主要是由于SiO2与钢水中的MnO反应生成低熔点的化合物所致,侧封板的裂纹和损坏主要是由于应力分布不均的结果     

四重铝箔轧机工作辊辊形曲线的优化

针对国内某四重铝箔轧机生产装饰箔时出现的二肋浪形问题,根据板形理论分析认为箔材轧制中产生二肋浪形的原因是工作辊对应区域的等效凸度过大.分析了热膨胀和冷却、工作辊粗糙度和工作辊曲线等因素对工作辊等效凸度的影响,确定现场条件下影响工作辊对应区域等效凸度的主要因素为工作辊曲线参数,参考相关文献推导了铝箔轧机工作辊曲线表达式,对采用不同凸度、不同半角时的工作辊曲线进行了对比,从中选出适合当前工况下的工作辊曲线.采用该工作辊曲线进行现场实验,实验结果表明通过提高工作辊曲线半角角度可使二肋浪问题得到解决.     

轻量化设计的重型卡车车厢应力有限元数值模拟

基于重型卡车车厢的轻量化设计,利用有限元软件ANSYS对600MPa级高强车厢板替代Q345B车厢板后整体结构强度和刚度的变化进行数值模拟分析.结果表明:在50t静载荷作用下,主纵梁受到的等效应力值最大,外纵梁和底板横筋次之,车厢底/侧/前/后板较小;600MPa级车厢板可以满足结构强度要求,并且有130MPa左右的强度富余量,而Q345B车厢板无强度富余量;车厢弹性总位移的最大值和最小值分别出现在车厢侧板中上部和车厢底板中部,600MPa级高强车厢的弹性总位移较Q345B车厢偏大,由于厚度减薄其结构刚度有所降低;该模拟结果已用于指导实际生产,车厢减重达到21%左右,且载重量有所提高,为进一步的理论研究和实际生产提供了理论基础.     

卡罗塞尔卷取机卷取错层问题分析和解决方案

针对国内某酸轧机组使用的卡罗塞尔卷取机出现的卷取错层问题,通过对卡罗塞尔卷取机卷取的受力分析,揭示了卷取错层的本质原因在于末架轧机到卷取机之间的带钢内部存在弯曲应力,分析了引起带钢内部弯曲应力的原因,通过机械和电气等方面采取相应的措施后,解决了卷取错层的问题.同时分析了大转盘转动过程中大转盘的角加速度与转角位置之间的定量关系,为提高大转盘转动过程中卷取张力动态控制的稳定性提供了理论依据和解决方案.     

超快冷工艺下X70管线钢微观组织及M/A岛演变

采用超快冷与层流冷却相结合的冷却工艺对厚度为12.7 mm的X70管线钢进行轧制,分析讨论不同超快冷终冷温度下实验钢的微观组织及马氏体-奥氏体(M/A)岛演变规律,并进一步给出实验钢的最佳轧制工艺参数。研究结果表明:当超快冷终冷温度在570~360℃范围内时,实验钢组织可归类为:1)准多边形铁素体(QF)+贝氏体铁素体(BF)+针状铁素体(AF)+M/A岛;2)AF+BF+M/A岛;3)AF+BF+板条贝氏体(LB)+M/A岛。随着超快冷终冷温度由570℃降至440℃,M/A岛所占面积百分比变化不大,M/A岛长度减小;随着超快冷终冷温度进一步降至360℃,M/A岛长度变化不大但体积分数降低。当超快冷终冷温度为440℃时,实验钢拉伸性能及低温韧性最优。针对实验用X70管线钢,控制冷却最佳工艺制度为终轧830℃+超快冷却至410~470℃+层流冷却至320~370℃+卷取。