工作輥是軋機的重要組成部件,其使用性能和服役時間影響著整個軋制生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和軋件質(zhì)量。感應(yīng)淬火工藝具有低能耗、高效率和對環(huán)境污染少等突出優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于大型軋輥的表面硬化處理。大型冷軋輥感應(yīng)淬火試驗成本高,相關(guān)的設(shè)備較復(fù)雜,同時軋輥的淬硬層深度、應(yīng)力變化情況難以測量,因此通過有限元軟件模擬軋輥的感應(yīng)淬火過程,優(yōu)化其淬火工藝,提高大型工作輥的使用性能具有十分重要的研究意義。本文通過對在不同加熱速率,不同加熱溫度及不同保溫時間處理后的新型冷軋工作輥用高速鋼試樣進行金相實驗,并測定其晶粒尺寸,分析加熱速率、加熱溫度和保溫時間對實驗鋼奧氏體晶粒長大規(guī)律的影響,得到了實驗鋼不同加熱速率、不同加熱溫度和不同保溫時間的奧氏體晶粒長大模型,為后續(xù)熱處理過程中的加熱工藝制定提供理論依據(jù)。對不同溫度下應(yīng)力水平對馬氏體相變動力學(xué)的影響進行研究,利用Gleeble-3800熱模擬機模擬軋輥在應(yīng)力約束下的感應(yīng)淬火過程,對淬火后試樣進行X射線衍射、金相實驗等一系列的測試及分析,同時結(jié)合有限元軟件建立應(yīng)力約束下的馬氏體相變模型,并對其進行修正。最后利用DEFORM軟件對新型冷軋工作輥的感應(yīng)淬火過程進行系統(tǒng)數(shù)值... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 感應(yīng)加熱技術(shù)的發(fā)展概況
        1.2.1 國內(nèi)外感應(yīng)加熱技術(shù)的發(fā)展歷程
        1.2.2 感應(yīng)加熱技術(shù)的基本原理
        1.2.3 感應(yīng)加熱技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
    1.3 高速鋼軋輥的研究進展
        1.3.1 冷軋輥材料的發(fā)展概況
        1.3.2 高速鋼軋輥的成分特征
        1.3.3 高速鋼軋輥的生產(chǎn)制造
        1.3.4 高速鋼軋輥的熱處理工藝
    1.4 軋輥感應(yīng)淬火過程的數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來源及研究內(nèi)容
第2章 冷軋工作輥用高速鋼晶粒長大規(guī)律研究
    2.1 實驗材料及原理
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗原理
    2.2 實驗設(shè)備及方法
        2.2.1 實驗設(shè)備
        2.2.2 實驗方法
    2.3 實驗結(jié)果及分析
        2.3.1 微觀組織形貌與晶粒尺寸檢測結(jié)果
        2.3.2 加熱速率的影響
        2.3.3 加熱溫度的影響
        2.3.4 保溫時間的影響
        2.3.5 奧氏體晶粒長大模型的建立
    2.4 本章小結(jié)
第3章 應(yīng)力約束下馬氏體相變規(guī)律研究
    3.1 實驗材料
    3.2 實驗方法
        3.2.1 Gleeble實驗
        3.2.2 X射線衍射實驗
        3.2.3 金相實驗
    3.3 實驗結(jié)果與分析
        3.3.1 XRD物相分析
        3.3.2 微觀組織分析
    3.4 應(yīng)力約束下馬氏體相變模型的建立
        3.4.1 幾何模型
        3.4.2 應(yīng)力場分析
        3.4.3 馬氏體相變模型的建立
        3.4.4 擬合結(jié)果對比
    3.5 馬氏體相變模型的驗證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 新型冷軋工作輥感應(yīng)淬火過程數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 DEFORM軟件介紹
    4.3 工作輥模型的建立
        4.3.1 幾何模型
        4.3.2 網(wǎng)格劃分
        4.3.3 邊界條件設(shè)置及基本假設(shè)
    4.4 工作輥材料的基本參數(shù)
        4.4.1 CCT曲線
        4.4.2 熱物性參數(shù)
        4.4.3 力學(xué)性能參數(shù)
    4.5 感應(yīng)淬火工藝的確定
        4.5.1 加熱電源頻率
        4.5.2 預(yù)熱溫度
        4.5.3 工作輥的移動速度
        4.5.4 電流密度
        4.5.5 冷卻方式
    4.6 感應(yīng)淬火過程分析
        4.6.1 溫度場分析
        4.6.2 應(yīng)力場分析
        4.6.3 組織場分析
    4.7 感應(yīng)淬火數(shù)值模擬的實驗驗證
    4.8 本章小結(jié)
第5章 工作輥感應(yīng)淬火工藝優(yōu)化
    5.1 正交試驗方法的理論概述
        5.1.1 正交試驗設(shè)計方法的簡介
        5.1.2 正交試驗設(shè)計方法的步驟和應(yīng)用
    5.2 基于正交試驗方法的感應(yīng)淬火數(shù)值模擬
        5.2.1 感應(yīng)淬火后的工作輥性能要求
        5.2.2 正交表的設(shè)計
        5.2.3 數(shù)值模擬實驗結(jié)果與分析
    5.3 感應(yīng)淬火工藝優(yōu)化
        5.3.1 溫度場對比分析
        5.3.2 應(yīng)力場對比分析
        5.3.3 組織場對比分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[6]感應(yīng)淬火的頻率選擇[J]. 林信智,齊松濤,趙文龍.  金屬熱處理. 2015(03)
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本文編號：3156778