有限元模拟技术在板带钢轧制中的应用

介绍了板带钢轧制过程中常用的有限元模拟方法的类型,及其近年来在揭示轧制力能参数、温度场、板形控制及板带轧制新技术和新工艺开发中的一些应用实例,并指出其存在的问题和发展前景。     

FTSR与传统工艺生产热轧低碳钢板的组织与性能

分析了薄板坯连铸连轧（FTSR）及传统热连轧工艺生产低碳钢板的微观组织,对两种不同工艺生产低碳钢板的力学性能和成形性进行了研究。结果表明,FTSR工艺生产低碳钢板的组织为比较细小、均匀的铁素体晶粒及少量的珠光体组织;铁素体的平均晶粒尺寸约7．0μm,而传统热轧工艺生产低碳钢板的铁索体晶粒较为粗大,约14．0μm;FTSR工艺生产的低碳钢板具有良好的综合力学性能和优良的成形性,钢中存在较高密度位错和少量的第二相析出粒子对钢板性能的提高起到有利的作用。     

高强耐候钢相变组织变化规律研究

进行了400MPa级高强耐候钢的成分设计和试验室冶炼,通过热模拟试验,分析了不同工艺条件下奥氏体晶粒的变化规律;并进一步测定了试制钢的动态、静态CCT曲线,对其相变规律进行了初步研究。结果表明：动态连续冷却转变温度略高于静态转变,动态连续转变γ＋α两相区的温度区间在100℃以上,静态连续冷却转变两相区的温度区间在70～90℃之间;冷却转变的显微组织为大量铁素体和部分珠光体。     

Ti超低碳烘烤硬化钢铁素体区轧制试验研究

实验室进行了Ti处理超低碳烘烤硬化钢的常规奥氏体区热轧和铁素体区润滑轧制以及冷轧、连续退火试验,结果表明与常规奥氏体区轧制相比,铁素体区润滑轧制能够提升超低碳烘烤硬化钢板的深冲性能,在伸长率相当的情况下退火后钢板的屈服强度和烘烤硬化BH值均略有所下降.EBSD微观取向分析表明,铁素体区润滑轧制退火钢板中的<111>//ND纤维织构稍强,两种情况下退火板中晶粒间取向都是以大角度晶界为主.     

连续镀锌DP600双相钢的组织与性能研究

制备了连续镀锌DP600双相钢,利用光学显微镜、SEM、EBSD技术对其显微组织进行了观察和分析;利用X射线衍射和EBSD技术分别对钢板的宏观织构和微观织构进行了测定;并对其力学性能、n值和r值进行了检测.实验结果表明:试样组织为铁素体+马氏体岛的双相组织,该钢板具有良好的综合力学性能和成形性,达到了DP600级别双相钢的性能要求.     

SCM435冷镦钢盘条轧后控制冷却工艺研究

研究了不同冷却速度对SCM435冷镦钢盘条组织性能的影响。结果表明:当吐丝温度为850℃、冷却速度为0.22℃/s时,盘条的金相组织为珠光体 铁素体,晶粒度8~9级,脱碳层(0.2~0.5)D%,盘条的力学及冷镦性能良好。     

基于热激活理论和曲率驱动机制的晶粒长大元胞自动机模拟

参考已有的元胞自动机(CA)模型,提出不同的元胞转变规则,建立了基于热激活理论和曲率驱动机制的晶粒长大二维元胞自动机模型,并利用圆形晶粒的收缩过程对模型进行了验证;根据所建模型对晶粒长大过程进行模拟,得到了晶粒显微组织的演变与动力学曲线,分析了晶粒尺寸和晶粒边数的分布规律。结果表明:晶粒长大是大晶粒吞噬小晶粒的过程;晶粒稳定时应当为正六边形,且晶界为直线;晶粒长大指数为0.481,与理论值接近;晶粒尺寸和边数分布具有时间不变性,不同边数的晶粒生长动力学不同;模拟结果与相关理论和文献结论一致。     

强制对流搅拌制备铝合金半固态浆料及其组织演变

采用自主研发的强制对流搅拌装置(FCR),研究筒体温度、浇注温度和搅拌速度对A356铝合金半固态组织的影响规律,探讨半固态浆料制备过程中的凝固行为。结果表明:适当降低浇注温度、筒体温度和提高搅拌速度均有利于半固态浆料组织的改善,能够制备晶粒细小、圆整、分布均匀的半固态组织;当浇注温度为620~630℃、筒体温度为570~580℃、筒体转速为200 r/min以上时,均能获得理想的半固态浆料,其初生固相颗粒平均直径在80μm以下,形状因子在0.75以上;强制对流搅拌装置极大地改变了传统凝固条件下熔体依靠传导单向传热和扩散缓慢传质的状态,使熔体的温度场和成分场趋于一致,破坏了枝晶生长的条件,有利于获得较好的半固态组织。     

金属材料半固态凝固及成形技术进展

简要介绍了金属材料半固态凝固及成形技术发展的历史和现状,重点介绍了近年开发的几种金属材料半固态凝固制备技术的代表性方法与特点、铝合金和镁合金等轻金属材料半固态凝固及流变成形的组织与性能、高熔点合金材料半固态凝固制备及成形技术的进展以及半固态凝固成形技术的应用现状,最后对金属材料半固态凝固及成形技术的进展状况及发展前景作了简单的总结和展望。     

用有限变形弹塑性有限元法对金属塑性成形工艺的分析和优化

建立了一种基于中间构形及热力学第二定律的超弹性塑性本构关系，并由空间描述的弱平衡方程经一致转换得到了纠正的拉格朗日描述下的平衡方程，同时经线性化处理给出了非线性平衡方程组的Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒｅｐｈｓｏｎ迭代求解格式。以线材通过锥形模的拉拨成形为例进行了全面的有限元擞值模拟，从而检验了有限变形弹塑性有限无法在模具设计、工艺优化以及产品缺陷分析等方面的有效性。