热轧H型钢控冷过程温度场研究

为了改善热轧H型钢组织状态,本文采用有限元数值模拟不同控冷工艺下的热轧H型钢温度场,获得较优控制冷却工艺:从初冷温度900℃,空冷5 s,再水冷6 s(水流密度不同,其中R角强冷为5.5 L/(m2·s),腹板3.5 L/(m2·s),翼缘为4.5 L/(m2·s),最后空冷5 s。结果表明:温度场模拟值与实测数据基本相符,合理的控冷方案会细化金相组织的晶粒,从而提高了H型钢的力学性能,为进一步优化控冷工艺提供了理论基础。     

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5 s后,水冷5 s,再空冷5 s。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。     

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5 s后,水冷5 s,再空冷5 s。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。     

槽钢控制冷却过程的数值模拟分析

为了制定更为合理的控冷工艺,本文以热轧Q235槽钢为研究对象,使用有限元软件对槽钢轧后控制冷却过程进行数值模拟分析,分别得到槽钢在三种不同冷却强度下的瞬态温度场、应力场及其相应的时间历程曲线分布。对比分析表明,空冷5 s、水冷6 s、回火7 s的B方案最好,合理的控冷参数能有效提高槽钢的综合力学性能。     

在线控冷对热轧L360管线管组织和性能的影响

针对热轧无缝钢管组织性能调控手段单一,依赖添加合金元素和离线热处理的问题,以轧板模拟轧管的方式,通过实现在线控制冷却将离线热处理工艺在线化,研究分析了热轧L360高温轧制后在线控冷条件下显微组织演变及力学性能变化规律.结果表明:高温轧制后空冷时实验钢中含有粗大的魏氏组织,而轧后控制冷却工艺下实验钢组织显著细化,有利于微合金碳氮化物析出.实验钢轧后控冷至650℃时,能够避开魏氏组织形成的区间,同时屈服强度为478MPa,抗拉强度为641MPa,伸长率达到25.3%,屈强比0.74,0℃冲击功高达164J,实现了强度、韧性和塑性的平衡,各项力学性能指标均能满足API SPEC 5L—2012标准要求.     

大断面轴承钢轧后控冷工艺的数值模拟分析

大断面轴承钢棒材轧制后,冷却速度过小心部易出现网状碳化物;冷却速度过大棒材表面容易形成马氏体,导致表面出现裂纹。为了分析轴承钢内部温度场变化规律,获得制定合理冷却工艺的依据,利用ANSYS有限元模拟软件对直径80mm GCr15轴承钢棒材轧后冷却过程温度场进行仿真,结果表明:80mmGCr15轴承钢棒材表面最低温度是379℃,经历80s后心部温度降到650℃,心部最大平均温降速度为3.13℃/s。最佳冷却工艺为:水冷3s+空冷5s+水冷3s+空冷8s+水冷5s+空冷10s+水冷5s+空冷。     

硅,锰和轧制工艺对双相钢组织与性能的影响

利用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟试验机对试验钢进行了模拟热轧。研究了合金元素硅，锰和终轧温度，轧后冷速和轧制变形对试验钢双相组织形成和性能的影响。结果表明：在试验工艺参数内，试验钢均获得双相组织，其稳定性较好，导出了估算热轧空冷Ｓｉ－Ｍｎ双相钢的ｆＭ和ｆＦＰ值的计算式，计算值和实测值吻合，热轧参数对试验钢硬度的影响较小。     

控轧控冷TRIP钢的微观相组成及其与力学性能的关系

采用电子背散射衍射技术等实验方法,研究了控轧控冷工艺制备的铌钒微合金化C-Mn-Si系热轧TRIP钢的显微组织及相组成,并分析了与其对应的力学性能．奥氏体轧制过程中的热变形及随后的冷却工艺对最终各相组织的形貌、大小和分布都有直接影响,并决定TRIP钢最终的力学性能．对TRIP钢卷取温度的模拟结果显示,与450和350℃模拟卷取温度相比,400℃模拟卷取温度能使该钢获得更好的综合力学性能．     

控制轧制控制冷却技术及其应用

本课题包括三个专题,15个子专题。(1)棒材控制冷却模拟实验室的建设。(2)国内典型轧机采用控轧、控冷技术的可行性及其最佳工艺研究。(3)控制轧制控制冷却及控制轧钢的应用技术基础研究。 主要成果:全部完成攻关任务,达到攻关指标。(1)建成一个具有国内先进水平的用微机控制的棒材控冷摸拟实验室,研制出小型圆钢轧后在线控冷过程应用微机控制的数学模型及程序控制方法。 (2)参加了16Mn、16MnNb、轴承钢,新Ⅲ级钢筋等产品的攻关任务,建立了奥氏体变形抗力数学模型、开发“M”型控制轧制新工艺,提出轴承钢轧后控冷工艺及冷却器设计,建立16Mn钢控冷工艺组织及性能的等量关系,进行棒材热轧中再结晶研究,     

冲压用钢的研究

在世界范围内,各国的低合金钢都存在热轧带钢同卷强度差别大的问题,尤以钛钢为甚。 鞍钢1973年开始生产汽车用含钛热轧钢带,限于设备条件,一直采用轧后空冷工艺,因此同卷强度差很大,10Ti钢同卷强度差最高可达25MN/m~2。经使用正确的冷却制度,可显著降低同卷强度差,同卷强度差Δσs≤9MN/m~2。减少同卷强度差可提高板     

热连轧汽车大梁板T52L性能控制的研究

利用武汉钢铁（集团）公司热轧厂1700热连轧机大生产实测数据，对热轧带钢T52L的最佳化成分设计及控轧控冷工艺进行研究，优化T52L钢的化学成分，着重分析化学成分、轧制工艺对带钢屈服强度、抗拉强度、延伸率及冷弯性能的影响，同时进行性能控制的相关研究，建立T52L钢的力学性能控制模型，为工业化生产提供理论依据。     

WDL610E2热轧中厚板调质处理后的组织与性能分析

在控轧控冷工艺基础上对WDL610E2热轧中厚板进行调质处理,研究调质钢板组织性能。结果表明,调质处理消除了WDL610E2钢热轧带状组织,使珠光体中Fe3C转变为弥散分布质点,改善了WDL610E2钢的组织性能和力学性能,钢板具有较高的抗层状撕裂能力和很低的裂纹敏感性,调质处理也使WDL610E2钢具有优良的焊接性能,并能承受大线能量焊接。     

控轧温度区间对含Nb热轧多相钢组织和性能的影响

以含Nb微合金化试验钢为研究对象,通过3个不同精轧温度区间的轧制+层流冷却、空冷、超快冷的TMCP工艺获得了含有铁素体、贝氏体、马氏体以及少量残余奥氏体的显微组织.分析了控轧温度区间对含Nb微合金化试验钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,在控冷工艺参数相近的情况下,随着精轧开轧温度和终轧温度的降低,试验钢的抗拉强度减小,屈服强度、延伸率和强塑积增大.其中采用850～800℃的温度区间精轧+层流冷却、空冷、超快冷的TMCP工艺时,试验钢的屈服强度、延伸率和强塑积分别达到了513MPa,35%和25235MPa.%的最大值.     

分段冷却模式下热轧双相钢的组织演变及力学性能

通过热模拟实验研究了分段冷却模式下变形温度、保温温度及保温时间对Nb-Ti微合金热轧双相钢组织演变及性能的影响.结果表明:降低变形温度可促进铁素体的转变,使马氏体形态由大块状过渡到岛状;保温温度从740℃逐渐降至580℃时,铁素体转变量先增加后减少,保温温度为660℃时铁素体转变量达到峰值;随保温时间延长铁素体转变量增加,且铁素体转变量与时间的关系曲线呈“S”型.采用超快冷+空冷+层流冷的冷却模式并通过调整终轧温度及空冷时间获得了630~710MPa的热轧双相钢,屈强比≤061,相应的组织为铁素体+马氏体或铁素体+马氏体+少量的贝氏体.     

铬镍钼钢齿轮轴冷挤压坯料热处理工艺研究

为使国产 2 0 Cr Ni2 Mo H齿轮钢满足冷挤压制造桑塔纳变速箱齿轮的要求 ,解决困扰齿轮厂的2 0 Cr Ni2 Mo H齿轮钢冷挤压输出轴 2 0 1 AH时产生“人字纹”的难题 ,该课题组在深入研究了工艺因素对2 0 Cr Ni2 Mo H齿轮钢组织和性能影响的基础上 ,指出硬度、带状组织和球化率均是影响 2 0 Cr Ni2 Mo H齿轮钢冷挤压性能的重要因素 .通过形变、控冷等工艺手段可以显著地减轻带状组织 ,提高珠光体球化率 ,从而改善组织均匀性 .针对 2 0 Cr Ni2 Mo H冷挤压齿轮坯原材料的特殊要求 ,研究出了特殊的等温退火处理工艺 ,使原材料硬度控制在 …     

控轧控冷16Mn钢力学性能与组织间的定量关系式和强韧化机制

对含有不同碳、锰、硅的16Mn钢进行了控轧控冷实验,测定了各项力学性能,对其主要组织参量铁素体晶粒平均直径(d_F)及珠光体百分数(Pe％)进行了定量金相分析,进行了各项力学性能对16Mn钢中各元素含量和二主要组织参量的多元线性逐步回归分析,获得控轧控冷16Mn钢各项力学性能与钢的化学成分和组织参量之间定量关系的数字表达式。根据数学表达式所提供的信息,参照二组织参量对钢的化学成分和控轧控冷工艺参数的多元线性回归方程,探讨了控轧控冷16Mn钢的强韧化机制。     

型钢轧辊水冷过程模拟仿真分析

为优化H型钢轧制工艺参数,对H型钢轧辊温度场进行模拟仿真分析.通过对轧辊不同断面进行温度场、冷却角度、冷却强度的分析结果表明,由于轧辊表面吸收的热量不同,各部位温度分布不同,辊面与H型钢腹板接触部位温度最低,且分布均匀,沿R角方向温度逐渐升高,最高点出现在R角部位;相同冷却角度下,辊面温度冷却达到一定要求时,轧辊R角和辊端面温度仍保持较高温度.要保证在相同冷却强度下轧辊表面温度均匀分布,需对R角和轧辊端面扩大冷却范围.     

3年生观光木夏季的光合生理特性初探

以盆栽3年生观光木为试材,利用便携式光合作用测量系统、叶绿素荧光仪及叶圆片氧电极等在夏季对其气体交换特性、叶绿素荧光参数及离体叶片的光合放氧等进行了测定.结果表明,3年生观光木幼树叶片的光补偿点为10.1μmo L/(m~2·s),光饱和点约为为800μmol/(m~2·s),CO_2补偿点为50.72μmol/mol,CO_2饱和点为1 200μmol/mol.夏季晴好天气下,观光木净光合速率(Pn)的日变化曲线呈双峰型,第1个峰出现在08:00,Pn为9.0μmol/(m~2·s),第2个峰出现在16:00,Pn为4.6μmol/(m~2·s),12:00有明显的光合午休现象.在光合有效辐射较高的时段(10:00至14:00),观光木的F_v/F——m(PSⅡphotochemical efficiency)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)均处于低水平,表明PSⅡ活性明显下降.     

金属拉丝用低温快速磷化处理工艺研究

针对PC钢绞线用热轧盘条在线生产中对其焊接区表面拉丝性能的要求,开发了一种低温快速磷化处理工艺与配方,探讨了磷化液中组分及磷化工艺对磷化膜质量的影响,并对磷化膜有关性能进行了测试.结果表明,低温快速磷化处理液的组成:Zn(H2PO4)2·2H2O为55～65g/L、Zn(NO3)2·6H2O为70～85g/L、浓H3PO4为5mL/L、氧化剂NaNO2加入量为0.2～0.4g/L;经40℃、10min的快速磷化处理后, 获得的磷化膜膜重大于10g/m2,结晶细小致密,与基体结合力强.     

石油套管淬火过程中残余应力场的数值模拟

为降低P110级石油套管淬火冷却过程中的内应力,提出"水淬-空冷-水淬"的优化冷却方式,并利用有限元方法对冷却过程中温度、应力场的变化规律和分布状态进行了模拟.模拟结果表明:冷却至7.5s出水时,横截面上最大温差为104℃,空冷结束时断面温度均匀;再次水冷的最大温差为80℃,与7.5s时相比,温差降低了24℃.对于应力,在最初的水冷阶段,从开始到2.5s,切向应力增大,2.5～5.5s,切向应力降低,冷却至5.5s时发生组织转变,此后热应力和组织应力共存,切向应力随冷却进行迅速升高,并在7.5s时达到最大,为563MPa;出水空冷阶段,热应力减小,组织应力消失,13s空冷结束时切向应力分布较均匀,为-11～27MPa;再次入水冷却至13.6s,切向应力再次达到最大,为451MPa,比7.5s时的563MPa降低了112MPa,达到了优化冷却工艺的目的.