熱連軋帶鋼層流冷卻過程中相變有限元分析.pdf

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

2、近年來，隨著計算機技術的快速發(fā)展和材料領域理論研究及試驗研究的重大突破，熱加工冷卻過程中的微觀組織轉(zhuǎn)變的計算機模擬研究是金屬材料加工研究方向的熱點之一。本文結合某廠熱連軋帶鋼Q345E，在實驗室研究的基礎上，采用物理模擬和數(shù)值模擬相結合的方法，對軋后冷卻過程的溫度場及組織演變進行了研究和計算機模擬，對鋼材最終組織進行了預報，并對層流冷卻工藝上采用邊部遮蔽冷卻方式進行了分析及探討。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，并通過金相實驗進行了組織分析。組織性能預報技術的關鍵部分是相變熱力學和動力學，因此研究出準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上，選取了適當?shù)臏囟饶Ｐ秃蚃MAK經(jīng)典相變動力學模型，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，然后利用計算機圖形學理論，結合該鋼種

4、試樣熱模擬實驗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算機模擬系統(tǒng)，為實際生產(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果與實驗結果及現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行對比，收到了甚好的效果，從而驗證該模擬系統(tǒng)的可靠性