熱連軋帶鋼層流冷卻過程中相變有限元分析.pdf

1、分類號(hào)：UDC：密級(jí)：猷易蔫神撥夫肇碩士學(xué)位論文熱連軋帶鋼層流冷卻過程中相變有限元分析Finiteelementanalysisofphasetransformationduringlaminarcoolingonhotstriprolling程劍指導(dǎo)教師姓名：申請學(xué)位級(jí)別：論文定稿日期：學(xué)位授予單位：學(xué)位授予日期：余馳斌教授武漢科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院答辯委員會(huì)主席：評(píng)閱人：趙剛教授溫盾高工鮑思前副教授武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第1頁摘要

2、近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和材料領(lǐng)域理論研究及試驗(yàn)研究的重大突破，熱加工冷卻過程中的微觀組織轉(zhuǎn)變的計(jì)算機(jī)模擬研究是金屬材料加工研究方向的熱點(diǎn)之一。本文結(jié)合某廠熱連軋帶鋼Q345E，在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上，采用物理模擬和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對軋后冷卻過程的溫度場及組織演變進(jìn)行了研究和計(jì)算機(jī)模擬，對鋼材最終組織進(jìn)行了預(yù)報(bào)，并對層流冷卻工藝上采用邊部遮蔽冷卻方式進(jìn)行了分析及探討。采用物理模擬和軟件模擬的方法，研究YQ345E鋼的CCT和

3、TTT曲線，并通過金相實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了組織分析。組織性能預(yù)報(bào)技術(shù)的關(guān)鍵部分是相變熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)，因此研究出準(zhǔn)確的相變模型非常重要。在參考了大量國內(nèi)外研究者及課題組其他成員研究成果的基礎(chǔ)上，選取了適當(dāng)?shù)臏囟饶Ｐ秃蚃MAK經(jīng)典相變動(dòng)力學(xué)模型，建立了軋后冷卻過程中溫度變化及組織性能演變數(shù)學(xué)模型。根據(jù)Q345E鋼的熱物性參數(shù)，建立了層流冷卻過程中的有限元模型，利用該模型計(jì)算層流冷卻過程中的瞬態(tài)溫度場及組織性能轉(zhuǎn)變，然后利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論，結(jié)合該鋼種

4、試樣熱模擬實(shí)驗(yàn)中掌握的組織性能的轉(zhuǎn)變特征，在有限元軟件DEFORM3D的后處理模塊中探討了層流冷卻過程中的溫度場變化和組織性能轉(zhuǎn)變的規(guī)律。最終建立了一套層流冷卻過程新工藝計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，為實(shí)際生產(chǎn)過程提供理論參考依據(jù)。利用該模擬系統(tǒng)研究了層流冷卻過程中采用邊部遮蔽的冷卻方式，組織模擬結(jié)果表明，層流冷卻后組織為大量鐵素體、少量珠光體貝氏體等組織。并將組織性能模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，收到了甚好的效果，從而驗(yàn)證該模擬系統(tǒng)的可靠性