gcr15轴承钢棒线材热连轧过程微观组织演化的数值模拟

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1、大连理工大学博士学位论文摘要我国在许多年以前就已经跃居为世界第一产钢大国，然而到现在，仍然不能称之为钢铁强国。在生产一些离质量、高技术含量的钢材品种方蟊，我藿与发达国家耀比仍然存在着较大的差距，许多高质量、高技术含量的钢铁产品仍然需要从发达国家进口。想要改变这种状况，我国的钢铁企业必须着力于改进生产工艺，发展离性能、嵩技术含量的钢铁产品。在钢铁工业生产中，轧制是一种重要的生产方式，由于轧制过程的复杂性，长期以来，其研究主要建立在经验和反复试验基础上。在制定生产工艺时，往往需要反复的试验，这无疑造成研发周期的延长和生产成本的增加。近年来，随着计算机技术与有限元方

2、法的发展，基于有限元理论的数值模拟方法为轧制过程的研究提供了重要手段。通过对轧铡过程进行数篷模拟分析，可以得到轧捌过程中辜L件变形、温度变化、等效应变变化、等效应变率变化、组织演化等，从而为轧制212艺的优化设计提供依据。本文开发了GCrl5钢热连轧过程微观组织演化的模拟系统，以东北特钢集团毒8趱嫩GCrl5钢棒线材热连轧过程为对象展开了数值模拟。根据突际情况，将由8millGCrl5钢棒线材热连轧过程分为1-26道次控制轧制阶段和轧后控制冷却阶段，并分别进行了研究，主要研究内容及结论如下：(1)在对GCrl5钢热连轧过程的组织演化进行数值模拟研究前，首先需要

3、建立GCrl5钢的奥氏体晶粒演亿模型。本文在Gleeble-3800热／力模拟试验视上进行了GCrl5钢的晶粒长大实验、单道次压缩实验、双道次压缩实验，得到了数值模拟研究所需要的GCrl5钢的奥氏体晶粒演化模型，它主要包括晶粒长大、动态再结晶、亚动态再结晶及静态再结晶模型等。(2)采用大型商业有限元软件MSC．Mare，建立了巾8mmGCrl5钢棒线材26道次控制轧制过程豹有限元模型，模拟了套8m／nGCrl5钢飙出炉裂精轧结束酶全过程。由于受计算机速度的限制，将整个轧制过程分为几个部分分别进行模拟，分析了整个轧制过程中轧件变形、温度变他、等效应变变化、等效应

4、变率变纯等。同时，本文在Marc平台上进行二次开发，开发了GCrl5钢轧制过程中的奥氏体晶粒演化子程序系统，结合GCrl5钢的晶粒演化模型，对GCrl5钢轧剑过程的奥氏体晶粒演化进行了模拟。湿度的模拟结果与测量结果吻合较好，奥氏体晶粒尺寸的模拟结果也与实验结果吻合较好。(3)采用有限元软件MSC．Mare，建立了GCrl5钢轧后控制冷却过程的有限元模型，在Mare平台上进行二次开发，开发了轧后冷却过程中GCrl5钢奥氏体组织转变予程序系统，与GCrl5钢控制冷却过程的有限元模型耦合进行计算。该予程序系统中结合了GCrl5钢的TTT兹线，考虑了相变港热的影响，模

5、拟碍到了GCrl5钢在控制冷却过程GCrl5轴承钢棒线材热连轧过程微观组织演化的数值模拟中的温度变化情况和奥氏体组织转变结果。模拟得到的轧件的最终组织全部是珠光体，这与实验结果吻合。此外，本文利用GCrl5钢奥氏体组织转变子程序系统探讨了同一温度和不同冷却速度下GCrl5钢的组织转变情况，可为轧后冷却工艺的优化提供参考。本文开发的GCrl5钢热连轧过程微观组织演化的模拟系统可以用来模拟GCrl5钢轧制过程中轧件变形、温度变化、等效应变变化、等效应变率变化、组织演化等，对轧制生产工艺的优化具有参考价值。关键词：温度；组织演化；组织转变；棒线材连轧：数值模拟大连理

6、王大学薄士学位论文NumericalSimulationofMicrostmctureEvolutionofGCrl5bearingsteelDuringRodandWireContinuous—HotRollingProcessAbstractChinahasbeenthebiggestcountryforsteelproductioncapabilityintheworldinthepastseveralyears，buttillnow，itisn’tstillabletoberegardedasastrongercountryforsteelproduc

7、tion．Inaspectsofproductionforsteelproductsofhighqualityandhi曲technique，0111"countryhasabigdifferentwimdevelopedcountries．Manysteelproductsofhighqualityand毯ghtechniquehavetobeimportedfromdevelopedcountries。Tochangethesituation,Chinesesteelcompanieshavetoimprovetheprocessingconditionf

8、orproduction,anddev