H型鋼是一種經(jīng)濟(jì)橫截面型材,因與普通工字鋼相比具有截面模數(shù)大、重量輕、節(jié)省金屬等諸多優(yōu)點(diǎn),而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、高層建筑、橋梁、海洋鉆井平臺、大型船舶等工程建設(shè)。在鋼中加入適量的Nb能提高奧氏體再結(jié)晶溫度,從而細(xì)化晶粒,大幅度提高鋼的性能。但隨著鈮含量的增加,鋼的高溫塑性變差。且含鈮鋼異型坯因其橫截面復(fù)雜,生產(chǎn)過程中比常規(guī)鑄坯更容易產(chǎn)生裂紋缺陷。然而可以通過優(yōu)化鑄坯的冷卻條件來調(diào)整鑄坯的冷卻速度和改善橫斷面的冷卻均勻性,從而改善鑄坯冷卻狀態(tài),減少鑄坯質(zhì)量缺陷。因此,本文以國內(nèi)某鋼廠尺寸為450mm×350mm×90mm的連鑄異型坯為研究對象,研究異型坯連鑄的二冷制度對鑄坯質(zhì)量的影響規(guī)律。主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下：（1）建立了二維異型坯連鑄凝固傳熱數(shù)學(xué)模型和二冷水迭代計(jì)算模型。根據(jù)鋼種的高溫力學(xué)性能、冶金準(zhǔn)則的要求,確定連鑄二次冷卻的目標(biāo)溫度曲線,以目標(biāo)溫度曲線為連鑄凝固傳熱模型的二次冷卻區(qū)的邊界條件：利用二冷水迭代計(jì)算模型,計(jì)算出二冷各區(qū)換熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式h=1.57W0.55（1-0.0075Tw）/α中各區(qū)的α值,得到模型中內(nèi)外弧二冷1至5區(qū)α值分別為：3.2912、2.8656、1... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 異型坯連鑄發(fā)展概況
    1.2 異型坯連鑄的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)
        1.2.1 異型坯連鑄的主要特點(diǎn)
        1.2.2 異型坯連鑄的關(guān)鍵技術(shù)
        1.2.3 異型坯連鑄技術(shù)的意義
    1.3 異型坯質(zhì)量缺陷
        1.3.1 異型坯質(zhì)量缺陷概述
        1.3.2 異型坯典型缺陷防止措施
    1.4 鈮元素對異型坯質(zhì)量的影響
    1.5 異型坯連鑄二次冷卻模擬現(xiàn)狀
        1.5.1 鑄坯凝固傳熱
        1.5.2 異型坯凝固傳熱
        1.5.3 鑄坯變形行為
    1.6 本課題研究內(nèi)容及意義
第2章 異型坯凝固傳熱模型的建立
    2.1 研究對象
    2.2 模型的建立
        2.2.1 模型假設(shè)
        2.2.2 有限元傳熱模型
        2.2.3 應(yīng)力應(yīng)變模型
        2.2.4 二冷水迭代計(jì)算模型
    2.3 模型初始條件和邊界條件的確定
        2.3.3 初始條件
        2.3.4 邊界條件
    2.4 熱物性參數(shù)的選取
        2.4.1 鑄坯密度
        2.4.3 導(dǎo)熱系數(shù)
        2.4.4 比熱和凝固潛熱
        2.4.5 彈性模量及泊松比
        2.4.6 線性膨脹系數(shù)
        2.4.7 其他參數(shù)的選取
第3章 含鈮鋼異型坯連鑄二冷目標(biāo)溫度及配水
    3.1 元素Nb對鋼的高溫塑性的影響
    3.2 含Nb鋼目標(biāo)表面溫度
    3.3 典型鋼種的二冷水表確定
        3.3.1 Q345B鋼種二冷水表的確定
        3.3.2 SM490YB鋼種二冷水表的確定
        3.3.3 55C鋼種二冷水表的確定
第4章 異型坯連鑄熱/力學(xué)行為模擬與分析
    4.1 結(jié)果與討論
        4.1.1 溫度場
        4.1.2 坯殼厚度
        4.1.3 橫向溫度均勻性
        4.1.4 熱應(yīng)變分布
    4.2 工藝參數(shù)的影響
        4.2.1 拉速對溫度分布的影響
        4.2.2 拉速對熱應(yīng)變分布的影響
        4.2.3 過熱度對溫度分布的影響
        4.2.4 過熱度對熱應(yīng)變分布的影響
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間獲得成果
論文包含圖、表、公式及文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]連鑄異形坯冷卻過程模擬仿真及優(yōu)化[D]. 徐海倫.重慶大學(xué) 2010
[3]H型鋼異型坯表面裂紋和潔凈度控制研究[D]. 陳偉.燕山大學(xué) 2009
[4]方坯連鑄宏觀傳輸現(xiàn)象復(fù)合數(shù)值模擬的研究[D]. 馮科.重慶大學(xué) 2004

碩士論文
[1]低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（Q345B）高溫力學(xué)性能研究[D]. 宿成.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2011
[2]噴嘴測試系統(tǒng)開發(fā)及南鋼方坯連鑄二冷制度優(yōu)化[D]. 靳星.重慶大學(xué) 2007



本文編號：3440135