本文關(guān)鍵詞：Cr8鍛鋼工作輥?zhàn)罱K熱處理過(guò)程數(shù)值模擬

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【摘要】：在我們的社會(huì)生活和生產(chǎn)中,軋制產(chǎn)品的應(yīng)用非常廣泛。隨著社會(huì)對(duì)軋制產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的要求不斷提高,冷、熱軋機(jī)不斷向高速化、大型化和高精度方向發(fā)展,對(duì)軋機(jī)工作輥的使用性能提出了越來(lái)越高的要求。要提高鍛鋼軋輥使用性能,一方面需要改進(jìn)其冶煉和鍛造工藝,另一方面則需要優(yōu)化其熱處理生產(chǎn)工藝。軋機(jī)工作輥的最終熱處理在很大程度上決定了其最終使用性能,是軋輥生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。然而工作輥在最終熱處理或使用過(guò)程中,常會(huì)由于內(nèi)應(yīng)力過(guò)大等原因,而可能會(huì)發(fā)生剝落、熱裂甚至斷輥的現(xiàn)象,給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此研究鍛鋼工作輥的最終熱處理工藝具有重要意義�？紤]到Cr8鍛鋼工作輥坯料的熱物性參數(shù)和力學(xué)性能等參數(shù)不完整,因此本文首先通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),獲得了Cr8鋼的CCT曲線和TTT曲線;采用差示掃描量熱儀(DSC)測(cè)量了坯料在不同溫度下的比熱容;采用熱膨脹儀測(cè)量了坯料的熱膨脹系數(shù);并使用Gleeble-3500測(cè)量其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等力學(xué)性能。在前期實(shí)驗(yàn)工作的基礎(chǔ)上,綜合考慮了相變潛熱和相變塑性等因素,利用非線性有限元方法,建立了Cr8鍛鋼冷軋工作輥在最終熱處理過(guò)程中的溫度場(chǎng)、組織場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)相互耦合的數(shù)學(xué)模型;利用Pro/E軟件和Hypermesh建立了該工作輥的八分之一三維幾何模型和有限元模型;結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況,并利用有限元仿真DEFORM通過(guò)多次數(shù)值模擬,確定了該冷軋工作輥的淬火加熱工藝;并重點(diǎn)分析了該工作輥的淬火工藝。分析了連續(xù)噴霧淬火工藝及間歇噴霧淬火工藝的優(yōu)缺點(diǎn),給出了Cr8鍛鋼冷軋工作輥的合理熱處理工藝。
【關(guān)鍵詞】：Cr8鋼 冷軋工作輥 數(shù)值模擬 噴霧淬火
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG162.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題的背景和意義10-11
• 1.2 冷軋工作輥的研究進(jìn)展11-12
• 1.3 鍛鋼冷軋工作輥的生產(chǎn)12-16
• 1.3.1 鋼錠的冶煉與鍛造13
• 1.3.2 軋輥熱處理13-16
• 1.4 熱處理過(guò)程的數(shù)值模擬16-17
• 1.4.1 數(shù)值模擬的特點(diǎn)16
• 1.4.2 熱處理數(shù)值模擬技術(shù)研究概況及展望16-17
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究意義17-19
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.5.2 研究意義18-19
• 第2章 Cr8材料參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定19-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)用鋼成分19-20
• 2.1.1 熒光光譜儀簡(jiǎn)介及測(cè)試原理19-20
• 2.1.2 試樣制備及檢測(cè)結(jié)果20
• 2.2 定壓比熱容20-25
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備20-21
• 2.2.2 測(cè)試方法21-23
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析23-25
• 2.3 熱膨脹系數(shù)25-26
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備25
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析25-26
• 2.4 CCT與TTT曲線測(cè)定26-28
• 2.5 力學(xué)性能測(cè)定28-32
• 2.5.1 設(shè)備簡(jiǎn)介28-29
• 2.5.2 工作原理29
• 2.5.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程29-30
• 2.5.4 實(shí)驗(yàn)原理及結(jié)果分析30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 軋輥熱處理數(shù)值模擬有限元理論33-47
• 3.1 溫度場(chǎng)的計(jì)算模型33-38
• 3.1.1 固體熱傳導(dǎo)的控制方程33-34
• 3.1.2 初始條件和邊界條件34-35
• 3.1.3 溫度場(chǎng)有限單元方程35-37
• 3.1.4 時(shí)間的離散37
• 3.1.5 相變潛熱37-38
• 3.2 組織場(chǎng)的計(jì)算38-41
• 3.2.1 按等溫轉(zhuǎn)變曲線模擬39-41
• 3.2.2 按連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線模擬41
• 3.3 應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算41-46
• 3.3.1 彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系42-44
• 3.3.2 相變塑性的處理44-45
• 3.3.3 熱彈塑性問(wèn)題的計(jì)算45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 材料性能參數(shù)及工作輥熱處理工藝47-54
• 4.1 Cr8鋼熱物性參數(shù)47
• 4.1.1 熱物性參數(shù)47
• 4.1.2 力學(xué)性能參數(shù)47
• 4.2 建立工作輥幾何模型47-48
• 4.3 建立軋輥有限元模型及確定邊界條件48-51
• 4.3.1 建立有限元模型48-49
• 4.3.2 確定邊界條件49-51
• 4.4 Cr8鍛鋼冷軋工作輥?zhàn)罱K熱處理工藝51-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第5章 工作輥?zhàn)罱K熱處理工藝數(shù)值模擬54-78
• 5.1 加熱過(guò)程分析54-58
• 5.1.1 溫度場(chǎng)分析54-55
• 5.1.2 組織場(chǎng)分析55-56
• 5.1.3 應(yīng)力場(chǎng)分析56-58
• 5.2 淬火過(guò)程分析58-69
• 5.2.1 連續(xù)噴霧淬火分析59-65
• 5.2.2 間歇噴霧淬火分析65-69
• 5.3 回火過(guò)程數(shù)值模擬69-75
• 5.3.1 溫度場(chǎng)分析69-71
• 5.3.2 組織場(chǎng)分析71
• 5.3.3 應(yīng)力場(chǎng)分析71-75
• 5.4 數(shù)值模擬的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證75-76
• 5.5 本章小結(jié)76-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果82-83
• 致謝83-84
• 作者簡(jiǎn)介84

【參考文獻(xiàn)】

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