連鑄工藝因其高生產(chǎn)率、低能耗的優(yōu)點(diǎn)而在世界范圍內(nèi)鋼鐵業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。然而連鑄生產(chǎn)中不合理的冷卻制度以及鋼水靜壓力會導(dǎo)致的較大的鼓肚變形,這會嚴(yán)重影響連鑄坯質(zhì)量、縮短連鑄機(jī)壽命甚至?xí)股a(chǎn)停滯。而鋼在高溫下的蠕變特性會對鼓肚產(chǎn)生影響。因此本文通過試驗(yàn)的手段研究了合金鋼Q460E的蠕變特性,并對其連鑄生產(chǎn)過程進(jìn)行了有限元模擬研究,深入研究了鼓肚變形的機(jī)理。這對連鑄生產(chǎn)工藝參數(shù)的優(yōu)化和提高連鑄板坯質(zhì)量具有一定的參考意義。本文首先使用Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)對合金鋼Q460E進(jìn)行了試驗(yàn)探究。包括熱塑性試驗(yàn)和高溫蠕變試驗(yàn)。通過熱塑性試驗(yàn)獲得其若干高溫力學(xué)性能參數(shù),如彈性模量、屈服強(qiáng)度、斷面收縮率等,通過高溫蠕變實(shí)驗(yàn),分析不同溫度與應(yīng)力下得到的蠕變曲線,得出溫度與應(yīng)力對蠕變的影響規(guī)律,并建立了高溫蠕變方程。其次,利用Marc軟件建立連鑄板坯三維模型并對其凝固過程進(jìn)行模擬。得到了鑄坯在任意位置的溫度場分布,經(jīng)過后處理,可以得到坯殼厚度的生長規(guī)律。最后,采用彈塑性蠕變模型建立連鑄板坯的三維鼓肚模型,用Marc的用戶子程序CRPLAW導(dǎo)入Q460E的高溫蠕變方程到模型中,對連鑄板坯的鼓... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

蠕變曲線

圖 2-2 熱塑性試驗(yàn)試樣表 2-1 Q460E 的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比 C Si Mn S P Cr 0.20 0.50 1.00 0.030 0.030 0.700 為連鑄過程中連鑄坯溫度通常高于 800℃，一般的蠕變試驗(yàn)機(jī)達(dá)不以本次試驗(yàn)采用美國 DSI 公司生產(chǎn)的 Gleeble-3800 熱/力模擬實(shí)-3800 在物理模擬領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。簡單的說，它是一個綜合的數(shù)字制測試系統(tǒng)。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的編程控制機(jī)械操作系統(tǒng)，同時對試數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中保存下來，部分?jǐn)?shù)據(jù)甚至可以柜的顯示屏幕上，便于人們實(shí)時監(jiān)控試驗(yàn)狀態(tài)。此外，Gleeble-3800 好的人機(jī)交互界面，十分便于試驗(yàn)人員的各種操作。eeble-3800 的主要性能參數(shù)如下：

連鑄坯凝固示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Norton-Bailey模型的P92鋼初期蠕變過程分析[J]. 徐鴻,袁軍,倪永中.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[2]厚板坯連鑄過程溫度場數(shù)值模擬[J]. 何森,王寶峰,李建超.  內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]二次冷卻對連鑄坯質(zhì)量的影響[J]. 幸偉,羅斌,馬春武,封偉華,袁德玉,徐永斌,孫鐵漢,徐海倫.  鑄造技術(shù). 2012(01)
[4]GCr15軸承鋼連鑄過程中熱物性參數(shù)的研究[J]. 李曉濱,丁樺,唐正友.  材料與冶金學(xué)報(bào). 2010(04)
[5]關(guān)于連鑄凝固傳熱數(shù)值模擬中鋼液有效導(dǎo)熱系數(shù)的探討[J]. 鄒達(dá)基,鄒宗樹.  連鑄. 2009(06)
[6]Q235鋼楊氏彈性模量的研究[J]. 付建勛,李京社,汪春雷,朱經(jīng)濤.  材料導(dǎo)報(bào). 2009(18)
[7]精鑄過程位移場的數(shù)值模擬方法[J]. 卜昆,董一巍,姚倡鋒,張定華.  航空學(xué)報(bào). 2009(01)
[8]連鑄結(jié)晶器傳熱邊界條件研究[J]. 盛義平,孔祥東,楊永利.  中國機(jī)械工程. 2007(13)
[9]板坯連鑄凝殼的熱變形分析[J]. 劉宏昭,王忠民.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(03)
[10]板坯連鑄結(jié)晶器銅板溫度場的數(shù)值仿真[J]. 馮科,徐楚韶,陳登福,陳光碧.  特殊鋼. 2005(01)

碩士論文
[1]0Cr18Ni9高溫蠕變特性及連鑄板坯的鼓肚變形研究[D]. 沈侃鋒.燕山大學(xué) 2014
[2]1500mm×700mm特厚大型板坯立式連鑄機(jī)輥列布置及鑄坯鼓肚變形的研究[D]. 鄭志勇.燕山大學(xué) 2013
[3]板坯連鑄凝固傳熱及鼓肚變形分析[D]. 章裕琳.燕山大學(xué) 2011



本文編號：3554735