b第02講a-軋材組織性能的預(yù)報(bào)與控制(參考版)
2024-11-19 05:11本頁(yè)面
【正文】 建模方法：理論分析和統(tǒng)計(jì)分析法,第三十七頁(yè)，共三十七頁(yè)。③ 冷卻后碳、氮化合物在鐵素體中的析出。① 奧氏體再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大。在板帶熱軋生產(chǎn)中，只有對(duì)生產(chǎn)條件進(jìn)行精密控制才能保證最終產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)。,第三十六頁(yè)，共三十七頁(yè)。 唯象學(xué)方法：利用變形機(jī)制圖進(jìn)行研究，認(rèn)為金屬塑性變形時(shí)，剪切應(yīng)變速率與原子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)、位錯(cuò)、相變有關(guān)，不同的變形機(jī)制有不同的剪切速率，從而來(lái)判斷組織與性能的關(guān)系。理論方法中有金屬學(xué)方法，唯象學(xué)方法，熱力學(xué)方法等。,板帶鋼組織性能預(yù)報(bào)應(yīng)建立在了解過(guò)程實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)上，將物理模擬與數(shù)學(xué)模擬相結(jié)合，對(duì)軋制工藝參數(shù)、熱參數(shù)及組織性能參數(shù)進(jìn)行綜合研究。 板帶控軋控冷生產(chǎn)過(guò)程的顯微組織演變過(guò)程包括： ① 高溫區(qū)軋制：奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，道次間靜態(tài)再結(jié)晶 ② 高溫軋制后：奧氏體中微合金碳氮化物應(yīng)變誘導(dǎo)析出 ③ 低溫軋制后：控冷過(guò)程中的奧氏體連續(xù)冷卻相變 ④ 相變組織中：微合金碳氮化物析出，沉淀強(qiáng)化,第三十四頁(yè)，共三十七頁(yè)。,6軋材組織性能控制研究的技術(shù)路線 以物理冶金學(xué)、塑性工程學(xué)、熱力學(xué)作為理論基礎(chǔ)，以實(shí)驗(yàn)室模擬為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，建立描述不同熱軋生產(chǎn)工藝條件下發(fā)生冶金學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)生產(chǎn)條件改變導(dǎo)致的顯微組織和力學(xué)性能的變化。另一類是數(shù)值解，用一系列代數(shù)方程代替微分方程，通過(guò)對(duì)這一系列代數(shù)方程式的四則運(yùn)算，獲得溫度場(chǎng)的近似數(shù)值解。,5.2溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬計(jì)算 鋼材溫度場(chǎng)的計(jì)算就是求解導(dǎo)熱微分方程和邊界條件的聯(lián)立方程。 有限元法可用于求解塑性加工問(wèn)題，可較好地確定軋制工藝參數(shù)對(duì)金屬變形過(guò)程及變形組織的影響。,5熱軋生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬 5.1塑性變形區(qū)的數(shù)值模擬計(jì)算 金屬塑性加工是十分復(fù)雜的過(guò)程，要求解金屬流動(dòng)、應(yīng)力和應(yīng)變、變形力和力矩，計(jì)算熱傳導(dǎo)、內(nèi)部組織變化等。表6列出了一些高強(qiáng)低合金鋼組織性能之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。,4.4組織性能對(duì)應(yīng)關(guān)系 組織—性能對(duì)應(yīng)關(guān)系表示在熱軋和冷卻后得到的室溫顯微組織與力學(xué)性能，如強(qiáng)度和韌性之間的關(guān)系。,第二十九頁(yè)，共三十七頁(yè)。 目前對(duì)于相變行為的計(jì)算，在熱力學(xué)方面一般采用規(guī)則溶液模型和超組元模型計(jì)算相變的開始溫度，例如 Ar3，Arx和 Bs等；在動(dòng)力學(xué)方面，一般是基于經(jīng)典形核和長(zhǎng)大理論計(jì)算相變產(chǎn)物的體積分?jǐn)?shù)和鐵素體晶粒尺寸等。,4.3 奧氏體鐵素體相變 在軋后冷卻過(guò)程中，發(fā)生熱變形奧氏體向鐵素體、珠光體和貝氏體的相變。,第二十七頁(yè)，共三十七頁(yè)。 碳氮化物的形成改變了奧氏體的再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大行為，并且影響隨后的奧氏體一鐵素體相變。,4.2碳氮化物的析出 鋼中微合金元素如 Nb、 Ti和 V的存在，將導(dǎo)致鋼在加熱過(guò)程中碳化物和氮化物析出相的形成，并且微合金元素的復(fù)合添加將導(dǎo)致復(fù)雜碳氮化物析出相的形成。同時(shí)，在線控制模型可用來(lái)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熱連軋過(guò)程中的軋制力變化，以及在考慮相變潛熱的條件下對(duì)軋后冷卻過(guò)程進(jìn)行更精確的控制。這種對(duì)工藝參數(shù)的修正對(duì)熱裝軋制尤其重要，因?yàn)樵谶@種工藝中，留給鑄造和軋制的時(shí)間均很短。一旦這種技術(shù)成熟起來(lái)，可以解決很多熱軋生產(chǎn)中的質(zhì)量問(wèn)題。 在線控
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