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《昆明理工大学》 2006年
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棒材热连轧奥氏体再结晶过程及流变应力模拟研究

曹秋野  
【摘要】:轧制过程中的奥氏体再结晶行为和流变应力对最终产品的机械性能和生产过程中的力能参数有重要影响,因此对轧制过程中上述两方面的模拟研究对于实现最终组织性能的预报,进而实现轧制工艺的完善和改进具有重要的现实意义。本论文以国内某厂棒材连轧生产线为对象,在对轧制过程中的粗轧和一、二中轧过程轧件的轧制过程中变形进行分析的基础上对其奥氏体再结晶过程和流变应力进行了综合模拟计算。 变形分析作为奥氏体再结晶过程和流变应力模拟的基础,其结果直接影响了后续奥氏体再结晶过程及流变应力模拟计算的精度。棒材轧制过程中孔型对轧件变形的影响处理起来具有较高的技术难度,因此利用近似矩形轧件法进行简化,并结合刚塑性有限元法编写适合于简单孔型轧制变形的单道次变形分析程序,实现了简单孔型轧制中变形场分析的计算功能,并结合生产中的轧制速度,孔型参数等设定对单道次轧制的平均应变、平均应变速率等进行了定量求解。模拟结果表明,棒材轧制随着轧制进行,应变速率可达100/s以上,应变则相对较低,不超过0.5。 本文利用文献中得到的数学模型进行奥氏体再结晶过程的模拟计算,由于针对C-Mn钢轧制生产过程中的奥氏体再结晶行为已经为前人大量研究,静态再结晶、动态再结晶和亚动态再结晶的数学模型已经得以建立并经过了很多实践证明可行,因此利用前人提出的高碳C-Mn钢中的奥氏体再结晶数学模型和流变应力本构模型,对多道次连续轧制棒材生产Φ14mm高碳铬轴承钢GCrl5棒材的粗轧和中轧过程中的奥氏体再结晶行为和流变应力进行了模拟计算,计算出了轧制过程中的奥氏体晶粒尺寸,再结晶分数,再结晶临界条件和临界流变应力、稳态流变应力等重要数据,并粗略预测了当前轧制工艺下的轧制压力。结果表明,给定工艺下,GCrl5的奥氏体再结晶率无论是亚动态再结晶还是静态再结晶均是是较高的,奥氏体晶粒尺寸从100μm左右细化到20μm左右,轧制中的平均流变应力和轧制压力等参数也符合现代轧制设备的要求。 为了验证模拟结果的合理性,利用现场数据与实测数据进行了对比,结果表明模
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG335.11

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