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热轧带钢卷取过程中温度及组织预测模型研究

陈丽娟  
【摘要】:随着冶金技术、轧制技术和计算机技术的发展,计算机数值模拟技术正由轧件尺寸、形状的预测和力学模拟转至金属组织性能的预测和控制方面。在热轧带钢生产中,温度与热轧带钢微观组织结构的变化有着密切的关系,而通过对微观组织演变过程的模拟和带钢力学性能的预测,可实现轧制变形过程的精确化和定量化控制,以达到优化工艺和成分的目的。本文以热轧带钢的卷取过程为研究对象,对卷取过程中带钢的温度及组织预报展开研究。 首先,通过对热轧带钢卷取过程进行传热分析,利用有限差分法建立了热轧带钢卷取过程中的温降模型,模拟得到了带钢在卷取过程中温度随时间的变化曲线;并在此基础上,计算了不同带钢厚度、卷取速度和卷取温度下的温度场分布,讨论了其对带钢温度场的影响方式。 其次,以金属学及经典形核理论为基础,通过固溶理论及被广泛应用的平衡固溶度公式,对三元第二相(Nb, V)C的平衡固溶度进行热力学计算,确定了微合金碳氮化物的化学式组成、固溶于铁基体及微合金碳氮化物中微合金元素的量,为动力学模拟提供了计算基础。 再次,结合卷取过程中温度场的变化特点,建立了(Nb, V)C在铁素体中的等温析出动力学模型。从绘制的PTT曲线可以看出,(Nb,V)C在铁素体中的PTT曲线呈单调曲线,不存在鼻子点;体积分数曲线呈S形状,具有典型的Avrami方程的形式。 最后,采用混合编程方式,利用Fortran语言较强的计算能力编写了主要的计算程序;利用VB语言编写了应用程序界面。


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