退火温度对GH3600合金箔材组织与性能的影响

目的探究退火温度对GH3600镍基高温合金箔材微观组织及力学性能的影响。为制备综合性能良好的GH3600箔材提供参考。方法将厚度为2 mm的铸态板材反复轧制退火得到组织均匀的0.3 mm厚度带材,再利用四辊冷轧机将带材轧制成厚度为0.1 mm和0.05 mm的箔材,然后将2种厚度箔材在950、1000、1050℃下保温1 h后空冷。通过金相观察、电子探针、EBSD检测及XRD分析来研究箔材的微观组织演变。通过拉伸实验检测箔材的室温拉伸性能。结果随着变形程度的增大,轧制态箔材晶粒沿轧制方向被拉长得更加明显。在相同热处理参数下,0.05 mm退火态箔材晶粒尺寸更小。退火后,箔材晶粒发生了回复再结晶并析出了细小的碳化物。随着退火温度的升高,晶内碳化物逐渐减少,孪晶界比例增大,再结晶程度及晶粒尺寸增大。0.05 mm箔材在1050℃退火时,其晶粒迅速粗化,在厚度方向上出现单层晶,导致箔材的抗拉强度及延伸率出现异常降低的现象,即“越小越弱”的尺寸效应。结论适宜的热处理工艺有助于改善箔材的微观组织,进而提高其力学性能。0.05 mm箔材在950℃下退火1 h时,其延伸率为19.1%,屈服强度以及抗拉强度分别达到293 MPa和560 MPa,综合力学性能良好。

结构参数对扇形喷嘴的射流性能影响研究

扇形喷嘴是轧后冷却过程中的关键部件,不同的结构参数对射流性能有着显著影响,优良的射流性能会提升冷却速率,改善板材性能。基于Fluent数值分析软件,建立扇形喷嘴的三维数学模型,研究人字型两段收缩角比值、U形槽半径、出流口长短径之比和切槽深度对扇形喷嘴射流性能的影响规律,并通过实验对模型进行验证。结果表明:在不同收缩角比值情况下,收缩角比值为4∶10时最大动压为116 kPa;在不同切槽半径的情况下,切槽半径为4 mm时最大动压为107 kPa;在不同出流口长短径比值的情况下,冲击中心点动压无明显变化,剪切层动压随着长短径比值增加而增大;在不同切槽深度情况下,冲击中心点动压无明显变化,剪切层动压随着切槽深度增加而增大。经实验验证,喷射角的平均误差率为5.05%,射流宽度的平均误差率为5.43%,考虑到喷嘴制造精度,误差在允许的范围内。

超快冷条件下Mn-Nb-B系低碳贝氏体高强钢组织与性能研究

采用Mn-Nb-B减量化成分设计的低碳贝氏体高强钢为研究对象,通过热模拟实验研究实验钢热变形行为和相变行为。结合中厚板生产线特点制定控制轧制与超快速冷却相结合生产工艺路线,充分利用超快速冷却条件下的细晶强化、析出强化等综合强化机制,实现综合力学性能优良的低成本高强工程机械用钢的试制和生产。产品屈服强度和抗拉强度分别达到678MPa和756MPa,伸长率A50为33%,-20℃低温冲击达到261J。产品显微组织由粒状贝氏体、针状铁素体和板条贝氏体组成,基体组织内弥散分布着细小的点状、粒状M/A岛和均匀细小的(Nb,Ti)(C,N)析出粒子以及大量位错组织。

ADCOS-PM工艺下中厚板冷却速度控制方法

以国内某4300mm中厚板生产线轧后先进冷却系统为研究对象,对中厚板轧后冷却过程中冷却速度的影响因素及控制方法进行研究.分析了换热、喷嘴形式及集管水流密度等因素对冷却速度的影响,确定出不同厚度规格钢板的冷却速度控制范围.建立了冷却速度计算模型,并结合自学习方法实现对冷却速度的高精度控制.利用该控制系统对12MnNiVR进行轧后冷却过程控制,结果表明被控钢板具有较高的冷却速度控制精度.

中厚板层流模型中水冷换热系数参数回归及优化

阐明了中厚板层流冷却系统中的数学模型,对传热过程中的核心———换热系数做了分析和回归计算,并对其进行了参数化和自学习调优.实践证明,这些方法能够满足现场的需要,取得了良好的控制效果.

中厚板冷却路径控制系统的开发

基于材料的固态相变理论,以钢材相变CCT曲线为基础,通过实例引入冷却路径控制思想.设计开发了冷却路径控制系统,动态设定关键点,灵活运用冷却策略和变粒度控制水流密度,进行了冷却路径柔性控制系统的设计开发.利用冷却路径控制系统仿真超级钢工业试验中的冷却路径,分析了不同组织性能产生的内在原因.为新钢种开发、冷却工艺优化提供了强有力的技术手段.

大跨径隧道围岩的快速分级与稳定性图解分析

以某高速公路大跨径隧道为研究对象,在详细地质调查基础上,采用BQ围岩分级和CSIR岩体质量分类方法,对该隧道一段围岩进行快速动态分级,结果表明围岩质量应介于Ⅲ级和Ⅳ级之间。采用赤平极射投影和实体比例投影法对本段隧道稳定性进行快速图解分析评价,结果显示,拱顶不稳定结构体为斜四面椎体,可能塌落的岩体体积最大为44.4 m3。实践证明在隧道施工中采用地质分析法对围岩质量进行动态分级和评价简便快捷,收效好。

中厚板控制冷却系统中自适应系统的改进

针对中厚板在轧后层流冷却过程中采用传统自学习方法修正计算对流换热系数存在的不足,提出利用BP神经网络对自适应系统进行改进。预报结果表明,采用神经网络计算换热系数后,终冷温度的控制偏差在±15℃以内,明显提高了终冷温度的控制精度,具有在线应用的前景。

中厚板控制冷却系统中的实测温度处理方法

以中厚板轧后冷却过程控制系统的实测温度处理方法为研究对象,建立具有一定容错性的实测温度滤波处理方法,消除跟踪误差、测量误差等对模型计算精度的影响.在此基础上,利用最小二乘法对实测温度进行曲线拟合,控制模型以拟合结果作为衡量钢板纵向冷却均匀性判据,并进行相应的冷却规程设定和自学习计算.建立钢板纵向分样本控制的温度处理方法,利用线性插值计算获得钢板纵向各个样本的温度值,从而满足系统进行终冷温度和冷却速度高精度控制的需要.

基于时间序列的高速公路软基沉降预测研究

简要介绍了时间序列分析的基本原理、方法及其模型的建立,通过路基沉降监测实例对模型进行了检验,并对路基沉降趋势进行了预报。预报值与实测值的比较结果表明:时间序列模型具有较高的拟合精度和预报的可靠度,可用于描述路基沉降变化规律。

浅谈高速公路安全保障关键技术

随着我国高速公路的不断建设,机动车保有量的持续增加,交通事故呈上升趋势,开展高速公路的安全保障关键技术的研究日益重要。对高速公路安全保障关键技术进行了研究,重点讨论了高速公路长大上、下坡路段安全保障技术,高速公路上隧道、桥梁、互通式立交等主要节点的安全设计及防护设施的安全设计,对比了我国和国外高速公路安全保障技术和方法的差异。

综合评价指标体系在桥梁选型中的应用研究

桥梁结构形式的选择涉及多个因素,很难用单一指标作为桥型优劣的评判依据。采用目标分解法建立了切实可行的公路桥梁选型综合评价指标体系模型,将功能要求、经济因素、景观要求和施工养护4个因素作为综合评价指标体系的准则层,其中每个因素又具体分解为一些评价对象,共分为7个评价对象。在此基础上引入改进的层次分析法——三标度法根据桥梁性质及使用要求来确定综合评价各指标的权重,结合专家打分评价方法,得出各个备选方案比较合理的分值,最终确定合理的桥梁结构形式。并与灰色选型理论和模糊理论作比较,引入改进层次分析法的综合评价指标法能将定性与定量相结合,且计算简便、判读准确,是一种科学、合理的桥梁形式选择方法。

中厚板控冷过程的温度-应力耦合计算与翘曲分析

以集管冷却时钢板表面的对流换热边界条件为基础,利用ANSYS软件,采用间接热力耦合法对三种冷却模式下钢板冷却过程的温度场和应力/应变场进行数值模拟,分别对模拟得到的横断面上的温度时间历程曲线和应力应变曲线进行比较,在此基础上进行了三种冷却模式下钢板翘曲变形的分析.分析结果表明,交替冷却方式有助于减小钢板厚度方向的温度梯度,温度梯度对钢板的翘曲变形影响不大,上下表面的冷却均匀性是钢板翘曲的主要原因.此分析结果为中厚板控冷获得平直板形提供了理论基础.

道次间冷却工艺对轧制力的影响分析

采用道次间冷却工艺会使轧件温度降低,引起轧制负荷增加,影响轧机出口钢板厚度控制。但目前对于该影响程度多局限于定性认识上,缺乏对其定量性评价。基于此,结合模型分析、实验室研究和工业试验,分析了道次间冷却工艺参数对轧制力的影响规律。结果表明:对于100mm厚钢板,通过道次间强水冷,在心表形成150℃左右温差时进行轧制,变形向钢板心部渗透;对于国内某3500mm中厚板轧机,采用“温控-形变”耦合轧制,道次轧制力增加了15%左右,由此引起的钢板厚度变化在0.3mm左右,在投入自动控制算法后,该厚度偏差可在后续道次消除。

“分段冷却”工艺对C-Mn钢中板带状组织的影响

通过工业试验,研究了分段冷却工艺对C-Mn钢中板带状组织的影响,分析了带状组织的产生机理。研究结果表明:在相同的控制轧制工艺下,与空冷工艺相比,采用后段冷却为主的冷却工艺可使试验钢的带状组织由4级降至3级;采用前段冷却为主的冷却工艺可使试验钢的带状组织降至1.5级;随着前段冷却强度的增加,板材的带状组织减弱。

中厚板控制冷却系统的水流量控制技术

针对中厚板控冷系统冷却水流量控制问题,开发了一种新型的流量控制技术.通过对各个电磁调节阀开口度和相应管道流量实测值采样,分析并计算出流量设定-开口度设定曲线;根据曲线计算出控制器的基本输出量,再根据流量计反馈与流量设定值的偏差用PID控制器进行闭环控制,使得冷却水流量的控制精度得到了提高.这种控制技术在实际生产中取得了很好的效果.

中厚板轧制中间冷却过程研究

中厚板控制轧制工艺中需对中间坯进行待温控制,由于待温时间长,因而轧制效率低。为此,本文研究了控轧待温水冷过程,并建立了摆动冷却模型,进行了冷却过程参数预计算,建立了微跟踪模型,准确跟踪冷却过程的中间坯位置,保证了冷却过程的顺利执行。实验表明,中间冷却过程可有效缩短待温时间,提高轧制效率。

冷却工艺对Q345钢轧制过程中金属变形的影响

受原始坯规格或轧机能力限制,厚板轧制压下率不足将使轧制变形难以向轧件心部渗透,导致连铸坯原始内部缺陷难以消除、钢板组织粗化等问题,影响最终产品的质量。研究了通过控制轧制过程中的冷却工艺,实现温控和变形耦合的轧制工艺,旨在通过厚向大温度梯度轧制增强轧件的变形渗透性。重点研究了轧件厚向相同心表温差不同温度梯度条件对金属塑性变形的影响。

Plaxis在高速公路软基变形研究中的应用

详细介绍了Plaxis程序的特点以及其在计算路基沉降方面的应用。通过工程现场采集的数据与计算结果对比,认为只要选择合理土体模型、加载步长、符合土体的边界条件以及初始条件,Plaxis程序能够很好地模拟土体在荷载作用下的受力变形过程,计算结果能够满足工程精度要求。可以用Plaxis程序来预测高速公路软土路基的变形。

基于FLAC^(3D)的加筋土计算方法对比研究

在对目前加筋土计算方法进行简要介绍的基础上,以河北某山区高速公路加筋路堤工程为研究对象,运用FLAC3D软件对加筋路堤的稳定性进行数值模拟分析和讨论.研究表明,现有的将筋土分开考虑的计算算法适用于加筋土的计算,且适用范围较广;将筋土作为整体复合材料考虑的计算算法由于假设偏离实际,且参数不易确定,不适合在工程设计中使用;等效附加应力法是一种新的加筋土计算理论,方法简单,是今后加筋土计算方法的研究方向.