【摘要】：針對(duì)已有板形瓢曲浪形缺陷冷軋高強(qiáng)鋼板的淬火過程,應(yīng)用ABAQUS有限元分析平臺(tái)及其UMAT二次開發(fā)功能,建立淬火過程溫度-組織-應(yīng)力應(yīng)變多場(chǎng)耦合的有限元仿真模型,研究淬火過程高強(qiáng)鋼板的彈塑性變形行為及其對(duì)初始板形瓢曲缺陷的改變。通過熱模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)該有限元仿真模型進(jìn)行了驗(yàn)證,模擬再現(xiàn)了已瓢曲高強(qiáng)鋼板的淬火過程及彈塑性變形,獲得了板形瓢曲浪形在淬火過程中的演變規(guī)律,指出鋼板寬度方向上的溫度梯度以及依先后順序相變所引起的鋼板縱向延伸變形沿寬度方向上分布不均勻,導(dǎo)致原有板形瓢曲浪形發(fā)生改變,甚至可以生成新的瓢曲浪形。定義了描述板形瓢曲浪形改變程度的指標(biāo),如浪高變化率、浪寬變化率、浪距變化率,定量揭示橫向溫差、張力等工藝參數(shù)對(duì)冷軋高強(qiáng)鋼板淬火過程板形變化的影響規(guī)律。搭建實(shí)驗(yàn)室冷軋鋼板淬火實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng),開展具有單邊浪板形瓢曲缺陷鋼板的淬火實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真計(jì)算結(jié)果取得定性一致。
【圖文】：

淬火過程第I階段鋼板邊浪浪高增大，主要源于鋼板邊部與中部的熱應(yīng)變差逐漸增大�？倯�(yīng)變差中各應(yīng)變差隨時(shí)間的變化如圖5a所示�？梢姡诘贗階段，鋼板邊部與中部的相變應(yīng)變差、相變塑性應(yīng)變差及塑性應(yīng)變差均為0，但受熱應(yīng)變寬度方向不均勻分布的影響，鋼板在第I階段邊部與中部的熱應(yīng)變差從0逐漸增至0.0016，同時(shí)浪高從圖3淬火過程鋼板表層馬氏體體積分?jǐn)?shù)變化Fig.3Martensitevolumefractionofsteelstripdur-ingquenchingprocess圖4淬火過程中鋼板邊浪浪高變化Fig.4Changesofedgewaveheightduringquench-ingprocess圖2存在初始邊浪缺陷和存在初始中浪缺陷的模型Fig.2Modelsofsteelsheetwithinitialedgewave(a)andinitialcentralwave(b)0.700.750.800.850.900.951.000.00.20.40.60.81.0StageIII0.818s~endStageII0.773~0.818sStageI0~0.773sMartensitevolumefractionofsteelstripTime/sEdgeregionofstripCentralregionofstrip0.00.51.01.52.02.02.53.03.54.04.55.05.5StageIII0.818s~endStageII0.773~0.818sEdgewaveheight/mmTime/sStageI0~0.773s388

引起的鋼板邊部與中部的應(yīng)變差減小，因此鋼板邊浪浪高在這一過程中減校圖5c為第III階段鋼板表層邊部與中部的應(yīng)變差�？梢钥闯�，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，鋼板表層與邊部的熱應(yīng)變差減小，相變應(yīng)變差增大，縱向相變塑性應(yīng)變差減小，而縱向塑性應(yīng)變差基本不變。在溫度梯度和相變的共同作用下，鋼板邊部與中部的應(yīng)變差先增大后減小，鋼板邊浪浪高先增大后減校從上述圖3~5可知，在淬火過程中由于機(jī)械力、熱延伸以及相變分別引起的縱向應(yīng)變相互疊加共同改變了鋼板的原始初應(yīng)變，從而進(jìn)一步改變了鋼板的瓢曲缺陷，即邊浪的大校圖6所示為鋼板淬火后的厚向位移。進(jìn)一步分析仿真數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于選定的仿真工況條件，淬火完成后鋼板浪高減小，浪高變化率為19.22%；浪距也減小，浪距變化率為1.17%；浪寬同時(shí)減小，，浪寬變化率為1.67%。圖6鋼板淬火完成后的厚向位移Fig.6Displacementinthicknessdirectionofsteelstripafterquenching0.00.20.40.60.80.0000.0010.0020.003ThermalstrainPhasetransformationstrainLongitudinalphasetransformationplasticitystrainLongitudinalplasticstrainEdgewaveheightTime/sStraindiferencebetweenedgeandcenter2345Edgewaveheight/mm(a)0.80.91.01.11.2-0.0020.0000.0020.004(c)Time/sStraindiferencebetweenedgeandcenter23456Edgewaveheight/mm0.780.790.800.81-0.006-0.0030.0000.0030.006(b)Time/sStraindiferencebetween
【作者單位】： 北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目No.51575040 國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目No.2011BAE13B05資助~~
【分類號(hào)】：TG156.34

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 巨彪;武會(huì)賓;唐荻;潘學(xué)福;;微觀組織演變對(duì)超高強(qiáng)耐磨鋼板力學(xué)性能的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2014年09期

2 WANG Chao;WANG Zhao-dong;YUAN Guo;WANG Dao-yuan;WU Jun-ping;WANG Guo-dong;;Heat Transfer During Quenching by Plate Roller Quenching Machine[J];Journal of Iron and Steel Research(International);2013年05期

3 賈曉帥;左訓(xùn)偉;陳乃錄;黃堅(jiān);唐新華;戎詠華;;經(jīng)新型Q-P-T工藝處理后Q235鋼的組織與性能[J];金屬學(xué)報(bào);2013年01期

4 程柏松;肖納敏;李殿中;李依依;;界面換熱系數(shù)對(duì)淬火過程變形模擬影響的敏感性分析[J];金屬學(xué)報(bào);2012年06期

5 王穎;張柯;郭正洪;陳乃錄;戎詠華;;殘余奧氏體增強(qiáng)低碳Q-P-T鋼塑性的新效應(yīng)[J];金屬學(xué)報(bào);2012年06期

6 戎詠華;;先進(jìn)超高強(qiáng)度-高塑性Q-P-T鋼[J];金屬學(xué)報(bào);2011年12期

7 戴杰濤;張清東;秦劍;;薄寬冷軋帶鋼局部板形屈曲行為解析研究[J];工程力學(xué);2011年10期

8 喬馨;于峰;劉源;;薄規(guī)格鋼板淬火過程中的板形控制[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);2011年S1期

9 周志方;王曉燕;顧劍鋒;;偏心圓環(huán)淬火過程的數(shù)值模擬[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年12期

10 賀連芳;李輝平;趙國(guó)群;;淬火過程中溫度、組織及應(yīng)力/應(yīng)變的有限元模擬[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2011年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 盧興福;鋼板帶板形瓢曲與翹曲變形行為研究[D];北京科技大學(xué);2015年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王葛;劉勝?gòu)?qiáng);胡鑫;陳博偉;李磊;李強(qiáng);;Cr5鋼支承輥水-空交替淬火過程數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2017年11期

2 郭浩冉;高古輝;桂曉露;白秉哲;;配分溫度對(duì)Q-P-T鋼組織與性能的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2017年09期

3 王志;魏鐵石;趙丕鵬;王長(zhǎng)征;黃寶旭;;Q&P熱處理工藝對(duì)球墨鑄鐵的影響[J];聊城大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年03期

4 馬鳴圖;李潔;趙巖;吳娥梅;;汽車用金屬材料在高應(yīng)變速率下響應(yīng)特性的研究進(jìn)展[J];機(jī)械工程材料;2017年09期

5 馮浩;姜周華;李花兵;韓宇;羅毅;丁偉;;淬火溫度對(duì)30Cr15Mo1N高氮軸承鋼組織和性能的影響[J];鋼鐵;2017年09期

6 Dong-Cheng Wang;Hong-Min Liu;Jun Liu;;Research and Development Trend of Shape Control for Cold Rolling Strip[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2017年05期

7 魏瀚;王俊濤;陳松林;袁林;劉錫俊;劉士范;;氣孔對(duì)鎂鋁尖晶石耐火材料的溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力場(chǎng)的影響模擬[J];陶瓷學(xué)報(bào);2017年04期

8 汪炎珍;羅旦;方曙光;明興祖;;基于正交試驗(yàn)的面齒輪磨削表面質(zhì)量研究[J];湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2017年04期

9 邱增帥;何安瑞;邵健;;熱軋中碳寬帶鋼冷卻過程橫向彎曲變化規(guī)律的數(shù)值模擬[J];鋼鐵;2017年05期

10 孫林;王克偉;蘇震;高穎偉;黃雨;付向上;賈曉帥;;新型水空熱處理技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用研究[J];新技術(shù)新工藝;2017年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 李y

本文編號(hào)：2552827