异步热轧对低合金钢显微组织及力学性能的影响

分别采用同步热轧及异速比为1.2的异步热轧对低合金钢进行热轧,研究异步热轧对低合金钢显微组织及力学性能的影响机制.结果表明,与同步热轧相比,异步热轧可显著促进低合金钢奥氏体/铁素体相变,提高热轧钢板厚度方向的组织均匀性.同步热轧工艺下,钢板表层为细晶铁素体层,厚度1/4或1/2处组织为粗大的贝氏体.异步热轧工艺下,钢板板厚方向主要为均匀的铁素体组织.两种热轧条件下,实验钢的抗拉强度和延伸率相当,分别为710~718 MPa和20%.采用异步热轧代替同步热轧后,实验钢的屈服强度由526MPa提高至561 MPa.这主要是由于同步热轧的钢板相变强化占主导,而异步热轧的钢板细晶强化相对较强.

异步热轧高锰无磁钢的组织与力学性能

为了细化奥氏体晶粒组织,提高30Mn20Al4V高锰无磁钢的力学性能,提出了异步热轧工艺方法,研究了单道次异步热轧过程中异速比、轧制温度、压下量等工艺参数对于高锰无磁钢热轧组织和力学性能的影响。结果表明:异步轧制的剪应变作用使得钢板表面晶粒细化,细晶尺寸约为8μm;随着异速比的增大,钢板表面细晶层的厚度增加,同时心部变形奥氏体由于受到剪应力的作用而使硬度值增大,再结晶比例提高。异步热轧后实验钢的屈服强度和抗拉强度随异速比的增大而增大,伸长率略有下降。随着异步热轧温度的降低或压下量的减小,高锰无磁钢发生再结晶受到明显抑制。

异步热轧及热处理对钛合金TC4组织和力学性能的影响

研究了异步热轧及固溶时效处理对钛合金TC4显微组织和力学性能的影响。结果表明:异步轧制后表层晶粒尺寸较中心层小。固溶时效处理较退火处理的合金综合性能好。在α+β两相区固溶时效,随着固溶温度的升高,合金强度先升高后降低,塑性先降低后升高。固溶温度相同时,随着时效温度的升高,合金的强度降低,塑性提高。

异步热轧过程中轧制力的数值模拟研究

采用刚塑性有限元法对异步热轧过程进行数值模拟,分析了初轧温度、压下率和异速比对轧制力的影响规律。研究结果表明:随着初轧温度的升高和异速比的增加,轧制力逐渐降低;随着压下率的增加,轧制力显著增加,峰值也较为显著。当异速比为1.00时,上、下工作辊轧制力呈对称分布;当异速比大于1.00时,上、下工作辊轧制力呈非对称分布。这种非对称性随着初轧温度的升高和异速比的增加逐渐减小;随着压下率的增加逐渐增大。

异步热轧高锰无磁钢剪切应变场有限元分析

采用有限元软件MSC.Marc,并基于刚塑性有限元法的仿真模型对高锰无磁钢的异步热轧过程进行数值模拟,分析了轧制过程中初轧温度、压下量和异速比对轧件稳定变形区上、下表面和心部节点剪切应变的影响规律。研究结果表明:当异速比为1.00时,板坯心部节点剪切应变为0,并由心部向表面逐渐增加;随着异速比和压下量的增加,中间层和下表面节点最大剪切应变绝对值呈现上升趋势,上表面节点的最大剪切应变绝对值先减后增;随着初轧温度的增加,上、下表面节点最大剪切应变绝对值呈现下降趋势,中间层节点最大剪切应变绝对值呈现上升趋势。异速比和压下率的变化对剪切应变的分布具有较大的影响,初轧温度的变化对其分布的影响较小。

高锰无磁钢异步热轧过程数值模拟研究

基于有限元软件MSC.Marc,建立了高锰无磁钢在不同变形参数条件下的二维热-力耦合有限元模型,分析了初轧温度、压下量和异速比对变形区金属流动、等效应力和等效应变的影响规律。研究结果表明:同步轧制时,上、下表面节点速度相等,等效应力、等效应变状态呈对称分布。随着异速比的增加,上、下表面节点和中间层节点速度都表现出逐渐增大的趋势,但增大幅度不一样。变形区心部节点等效应变随着初轧温度、压下量和异速比的增大都表现出增大的趋势,但影响程度不一样。压下量对等效应变的影响最大,异速比次之,初轧温度对其影响最小。变形区心部节点等效应力随着初轧温度的增加,峰值应力逐渐减小;随着异速比和压下量增大,峰值应力逐渐增大。

热轧轧件下弯机理与影响因素研究

在钢铁企业的热轧生产中,轧件可能会因为某些因素的影响而产生下弯现象,轧件下弯严重时可能会损坏设备造成生产事故。为研究轧件的下弯原因及影响因素,首先建立了轧机的高次非线性弹塑性三维有限元模型,通过该模型模拟分析轧制过程,对异径同转速异步热轧的不对称机理进行了研究,揭示出钢板向下弯曲的原因。然后对异步轧制中机械不对称因素引起的不对称轧制进行了研究,最后提出了改善轧件在轧制过程中向下弯曲的措施,用于生产实际后获得了良好的效果。

Mn18Cr18N钢异步轧制过程的微观组织和显微硬度

研究了不同异步轧制速比对Mn18Cr18N无磁不锈钢板材微观组织和微观硬度的影响。结果表明,通过异步热轧,板材由表层到中心层的微观组织为梯度分布,表层晶粒细化效果明显;当异速比增至1.2时,表层晶粒细化至2.2μm,细晶层厚度为390μm;异步热轧板沿厚度方向的维氏显微硬度呈抛物线形式,随着异速比的增大,硬度总体水平下降,表层到中心层的硬度下降趋势增大。

异步轧制板带应变场分析

基于有限元软件MSC.Marc建立了孪晶诱发塑性钢在不同变形参数条件下的二维热-力耦合有限元模型,分析了轧制温度、压下量和异速比对轧件变形区剪切应变和等效应变的影响规律。研究结果表明:同步轧制时,上、下表面节点剪切应变、等效应变呈对称分布,心部节点应变最小,上、下表面节点应变最大。随着异速比的增加,变形区各节点的剪切应变和等效应变逐渐降低,沿轧件厚度方向的分布也逐渐均匀。随着轧制温度的升高,变形区各节点剪切应变和等效应变逐渐减小,但降幅度都较小,轧制温度其影响不显著。随着压下量的升高,各节点剪切应变和等效应变逐渐增大,曲线分布越不均匀。