超快速冷却工艺对钢材强度的影响

 阐述了轧材超快速冷却机制,利用东北大学试验装置对H型钢进行了超快速冷却试验研究,重点分析了莱钢Q235B,Q345B钢种轧后不同冷却速度、不同冷却方式对轧材组织和性能影响规律。试验表明：使用单段式冷却,冷速达到444.4℃/s时,屈服强度可提高205MPa;使用两段式冷却,一次冷却和二次冷却的冷速分别为385和297℃/s时,屈服强度可提高230MPa。2种冷却方式均能大幅度提高轧材强度,两段式冷却效果明显高于单段式冷却,为实现低成本生产H型钢及生产更高级别高强钢提供了技术支持。     

两步退火热处理对Hastelloy C-276合金晶界特征分布的影响

Hastelloy C-276合金经小变形量5%冷轧变形后,分别采用高温一次退火和二次退火两种方式进行热处理,其晶界特征分布采用电子背散射衍射技术进行表征。结果表明,经二次退火热处理后的试样相对于一次退火热处理试样具有更高比例Σ3晶界的产生,通过晶界间相互作用,进而形成较高比例Σ9和Σ27晶界,使得总的Σ3~n晶界比例达到了78.8%。并且这些特殊晶界有效地阻断大角度晶界的连通性,进一步形成大尺寸晶粒团簇组织,使二次退火试样晶界特征分布得到优化。对比分析两种不同热处理制度下的Σ3和Σ9晶界面分布,可知Σ3晶界面分布主要集中在以{111}极点为中心的扩展区域内,Σ9晶界面主要分布在[110]晶带范围内。这两种晶界面由于热处理制度不同,其分布范围也有所不同。由于二次退火产生非共格孪晶Σ3晶界的较多,使得二次退火试样中的Σ3晶界面分布范围大于一次退火,并导致试样中更多Σ9晶界面偏离了110取向。     

三种成品孔轧制高精度重轨尺寸和形状精度的研究

对使用两辊成品孔型、半万能成品孔型和万能成品孔型轧制高精度重轨的产品尺寸精度和形状精度进行了研究,在生产条件下进行两辊成品孔型的轧制实验,在实验室进行半万能成品孔型和万能成品孔型轧制高度重轨的实验,三种孔型均可以轧制出满足200km/h2和300km/h标准要求的高精度重轨,成材率和尺寸精度依次为万能孔型和两辊孔型。     

冷却工艺对20CrMnTi组织转变与硬度的影响

探索合理的轧后冷却工艺制度对降低热轧齿轮钢棒材冷后硬度具有重要的指导意义.本文通过热模拟试验机进行冷却工艺试验,研究了单道次变形后不同冷却速度和不同终冷温度对齿轮钢20CrMnTi组织转变与硬度的影响.研究结果表明：在快冷速(10, 50 ℃/s)条件下,再结晶晶粒长大受到抑制,奥氏体晶粒细化,晶界面积增大,铁素体形核质点增多; 当终冷温度升高时,高温区铁素体相变时间增加,冷后组织中铁素体体积分数增大,硬度值降低.在终冷温度850 ℃时铁素体体积分数达到最大值58%,硬度值相应降低为264HV.在慢冷速(0.1 ℃/s)条件下,再结晶晶粒长大明显,铁素体形核质点减少,但随着终冷温度降低,两相区中C元素扩散时间延长,铁素体形核长大时间增加,冷后组织中铁素体体积分数增大,硬度值降低.在终冷温度760 ℃时铁素体体积分数达到最大值48%,相应硬度降低为最小值240HV.在1 ℃/s条件下,终冷温度对铁素体体积分数及硬度影响较小,铁素体体积分数和硬度分别在34%±4%和(282±5)HV范围内波动.     

中厚板轧制过程平面形状控制道次轧制压力分布数值分析

采用显式动力学弹塑性有限元方法和几何模型更新技术,对中厚板轧制过程中平面形状控制道次进行了模拟。对平面形状控制道次中3个阶段轧制压力分布、轧制力变化进行了分析,所计算平稳阶段轧制力值与实测轧制力值吻合较好。     

多道次立-平辊轧制立辊孔型对轧件头尾形状影响的有限元分析

 利用显式动力学有限元方法和几何模型更新方法模拟了不同立辊孔型下多道次立 平辊轧制过程,对轧后各道次的轧件头尾形状进行了分析。结果表明：采用平立辊轧制时,轧件影响深度比采用孔型立辊时小,且轧件尾部出现尖角,而采用孔型立辊时未出现;采用孔型辊时,孔型立辊底部导角大小对轧件头尾形状影响较小,且轧件伸长率比采用平立辊时大。同时,平立辊轧制过程头尾情况与用铅实验值吻合较好,说明了本次分析的正确性。     

一种800 MPa级高强建筑用钢的试验研究

针对当前我国高强建筑用钢的开发,采用Ti-Nb微合金化技术设计试验钢化学成分,通过热膨胀试验确定了试验钢的动态CCT曲线,基于此设计了实验室热轧试验方案,研究了工艺参数对试验钢组织、性能的影响。结果表明:当水冷终冷温度大于610 ℃时,试验钢的显微组织为铁素体+珠光体;当水冷终冷温度小于390 ℃时,试验钢显微组织为少量铁素体+贝氏体;当终轧温度为810 ℃、水冷终冷温度为350 ℃时,试验钢显微组织为少量铁素体+贝氏体,屈服强度为837 MPa,这是细晶强化、相变强化、析出强化共同作用的结果,为800 MPa高强钢筋的研究开发提供了数据支撑和理论指导。     

热轧带钢奥氏体静态再结晶模型的研究

针对不同热轧工艺条件下发生的奥氏体再结晶现象进行模拟计算 ,建立了奥氏体静态再结晶的计算机模型。分析并阐述了有关热轧参数与奥氏体再结晶分数之间的关系。结果表明 :采用后插法来测定静态再结晶分数能够比较准确的反映实际情况 ;作者所建奥氏体再结晶模型和实验结果比较吻合。     

60 kg/m高精度重轨的万能轧制及有限元模拟

我国高速铁路的发展要求重轨生产必须实现高精度轧制.对使用半万能成品孔和全万能成品孔轧制高精度重轨产品的尺寸和形状精度进行了分析研究,提出轧制高精度重轨应采用全万能成品孔型.借助有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对采用全万能成品孔来轧制高精度重轨的变形情况进行了模拟,模拟结果也证实了采用全万能成品孔的可行性.     

基于加热炉埋偶实验的GCr15钢坯心部温度预测

加热炉钢坯的心部温度均匀性控制对产品质量稳定性至关重要,由于加热炉中的高温环境,对钢坯心部温度高精度预测始终是一个难题。为了解决这个难题,本实验建立了一种基于钢坯埋偶黑匣子温度测量方法,有效获知加热炉内钢坯不同位置实际温度分布情况。基于黑匣子测温实验数据,采用数据清洗、数据平滑与标准化等预处理方法,采用基于数据驱动的神经网络、随机森林与XGBoost模型,利用加热炉中可测的炉气温度对不可测的钢坯心部的温度进行预测。预测GCr15钢150 mm×150 mm坯心部温度,结果表明：XGBoost模型回归预测效果最好,相对误差主要分布在0%～5.4%,模型中97.1%的样本点绝对误差小于10℃,其RMSE误差为4.1345℃,MAPE误差为0.47%。提出了钢坯埋偶黑匣子测温+XGBoost模型预测钢坯心部温度的方法。