外文翻譯中文--熱軋普碳線材控冷過程熱交換模型研究-其他專業(yè)(編輯修改稿)
2025-02-24 10:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 析與四節(jié)點(diǎn)等參元素一起被用在模型 中代碼為 MATLAB，此外，由于在每個時間段上的加熱轉(zhuǎn)變 ，所以需要反復(fù)求解 上述問題。 因此，該解決方案的過程可以描述如下： 1 在 奧氏體轉(zhuǎn)變 視 為順序耦合問題前， 描述沿半徑方向的溫度和碳含量的預(yù)測，首先 計算 溫度分布，然后在每個時間步長確定的碳含量分布。 2. 在確定適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件基礎(chǔ)上，指出鋼 材在運(yùn)行表位置 如 圖 2 中的邊部區(qū)域和中心區(qū)域 3 奧氏體轉(zhuǎn)變開始后， 首先在每個時間步的溫度分布計算和對各時間 段使用累進(jìn)法 則確定轉(zhuǎn)變分?jǐn)?shù)。 然 后，對在同一時間間隔溫度場進(jìn)行計算并考慮變換熱的影響。 4 對于兩個連續(xù)的解決方案的錯誤規(guī)范由以下標(biāo)準(zhǔn)確定。 ???? i ii T TT 1 其中 ? ? 21TTT T ?? (15) 這里 ||T||代表節(jié)點(diǎn)溫度向量的歐幾里德范數(shù)， “i” 指 迭代次數(shù)。如果上述錯誤值足夠小，即少于 102,，那么 進(jìn)行 下一個時間步 的 上述步驟計算 ，如果不是，就重復(fù)在相同的時間步長進(jìn)行計算。 圖 4。預(yù)測線材鋼淬水的冷卻曲線。 圖 5 熱軋線材溫度測量和預(yù)測的空冷冷卻曲線之間的比較 本文中，熱分析采用四節(jié)點(diǎn)等參單元分析，采用兩個節(jié)點(diǎn)元素來測定碳含量 。在這個熱模型中，運(yùn)用了 288 節(jié)點(diǎn)和 280 的元素，其中 18 個元素被用于脫碳模型，從而 獲得網(wǎng)格系統(tǒng)的最佳配置 ,不僅提供縮短計算時間而且提高了精確度 。不同的元素大小運(yùn)用不同的網(wǎng)格系統(tǒng)進(jìn)行了測試，終于發(fā)現(xiàn)上述配置是合適的，而相應(yīng)的計算時間大約是 870s。 3。材料與實(shí)驗(yàn) 在 本文 中， 表 1 給出了普碳鋼的化學(xué)成分研究， 其中 Avrami 方程中用到的參數(shù) n 和 b 是用于計算所 采用鋼材的 TTT 圖， 值得注意的是 上述參數(shù)也被用于確定碳素鋼的碳含量范圍 。 這里對樣品脫碳導(dǎo)致表面區(qū)域化學(xué)成分不同特別重要。 為了驗(yàn)證模型的預(yù)測， 實(shí)驗(yàn)采用鋼筋樣品直徑為 毫米長 180 毫米在 870℃ 預(yù)測 10 分鐘使其奧氏體化。然后，把 K 型熱電偶嵌入鉆孔記錄時間歷史溫度并把熱電偶連接到數(shù)據(jù)記錄儀，記錄每 10s 的數(shù)據(jù)。最后，記錄鋼筋中心位置 在 不同冷卻介質(zhì) 下 的溫度分布。其中奧氏體初始晶粒尺寸在 35℃下通過金相方法 使用 飽和苦味酸溶液淬火樣品。 注意的是所采用 鋼的熱物理性能 認(rèn)為是隨溫度變化的文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)， 表 2 顯示了模型中使用的 不同的 熱物理性質(zhì)。 此外，使用紅外測溫儀來測量熱棒軋后控制冷卻過程中不同位置的溫度。在圖 2 中圖解說明 鋼材 的兩個位置包括邊部和中心區(qū)域被認(rèn)為實(shí)際測量 。 表 3 模型中使用的對流換熱系數(shù)。 ROT 上的強(qiáng)制控冷 在下 表面的 “ h” (W/m2℃ ) 在上 表面的 “ h” (W/m2℃ ) 冷卻條件 2風(fēng)機(jī) 1風(fēng)機(jī) 全關(guān) 2風(fēng)機(jī) 1風(fēng)機(jī) 全關(guān) 中心 邊緣 4 模 型結(jié)果 圖 3 顯示了試 樣中心在奧氏體區(qū) 870℃ 預(yù)熱 10 分鐘 初始奧氏體平均晶粒尺寸 47 毫米通過水冷和控冷 后 測量和預(yù)測的時間溫度不同 。 圖 6. 線圈以速度為 a 第一個 風(fēng)機(jī) 打開 b 第二、三關(guān)閉 K 在參考文獻(xiàn)中 空氣中的對流換熱傳熱系數(shù)為 12 W/m2 被用于測定水冷因素在參考文獻(xiàn) [20]。 .可以看出測量和預(yù)測的冷卻曲線達(dá)到一致，該模型可以確定不同冷卻條件下的溫度分布，例如， 圖 4 所顯示樣品在 870℃ 預(yù)熱 30 分鐘 奧氏體平均粒徑 55 毫米然后進(jìn)行淬水 的溫度曲線。正如預(yù) 期的一樣，表面區(qū)域的經(jīng)驗(yàn)溫度不同 而在中央?yún)^(qū)域的溫度分布是平滑的。然而， 20 秒后的溫度分布均勻。 在模型中，熱軋后 控制冷卻過程中的熱行為（斯太爾摩）也可能被考慮，本研究中的冷卻輥道 由兩個空氣輸送冷卻部分組成共有 27 個風(fēng)機(jī)。不同冷卻條件的組合可以實(shí)施到線材。 采用線材直徑為 毫米，在溫度為 870 ℃ 時， 進(jìn)入空氣輸送。初始奧氏體晶粒尺寸為 49 毫米和線圈速度 米 /秒。假設(shè)僅僅在最后的軋制過程中靜態(tài)再結(jié)晶加工硬化的效應(yīng)被刪除，從而加工硬化效果不包括在相變模型中。 在參考文獻(xiàn)中 已用于 研究 在不同的位置和溫度的對流換熱系數(shù)，例如，表 3 顯示采用 不同的 介質(zhì) 和冷卻條件下的傳熱系數(shù)。 圖 5 比較 線圈在不同區(qū) 域 被冷卻 預(yù)測和測量 的 溫度 。 可以看出， 實(shí)驗(yàn)和模型預(yù)測結(jié)果 較為吻合 。 應(yīng) 注意，實(shí)驗(yàn)溫度測量也很難執(zhí)行， 提到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是基于三 個條件 ，相對誤差計算基于在人為標(biāo)準(zhǔn)偏差為 9%。 圖 6 顯示了在不同的冷卻條件下 在鋼 材的上下
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