中厚板待温轧制过程的热力耦合数值模拟
针对中厚板的两个常见质量问题:横向延伸率不合格、在线探伤合格率偏低,本研究在生产现场取样,从理论和实验两方面进行分析,确定了硫化物、带状组织、白点、魏氏组织以及中心偏析对钢板质量的危害,并且分析了轧制变形在消除缺陷,改善钢板质量方面所起的重要作用。
本文借助LS-DYNA有限元软件,使用基于平面应变的弹塑性热力耦合方法,在轧辊为弹性体的条件下,依次对经历不同待温时间后的钢板轧制过程进行数值模拟,得到了钢板待温轧制过程的温度场、应变场和应力场,为待温轧制工艺的优化工作提供了理论依据。
对于60mm厚的钢板,当初始温度为1000℃时,在待温开始后52.8秒,钢板中心与表面的温差达到最大55.4℃,在此之后,钢板中心与表面的温差逐渐减小。轧制变形过程中,由于塑性变形,轧件中心温度大约升高6℃,而轧件表面因与低温轧辊接触使其温度迅速下降,脱离接触后轧件表面温度逐渐升高,出现返红现象。
随着待温时间的变化,轧制变形时,轧辊与轧件的应变场与应力场均发生改变,但是接触弧上最大轧制压力的位置不变,与轧制入口间的距离均为52.7~62.4mm,最大轧制压力与待温时间成正比。
- 作者:
- 孟庆刚
- 学位授予单位:
- 钢铁研究总院
- 专业名称:
- 材料加工工程
- 授予学位:
- 硕士
- 学位年度:
- 2010年
- 导师姓名:
- 冯光宏
- 中图分类号:
- TG335.51;TK123