高牌号硅钢轧制边裂机理研究

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1、学校代码：10259学号：156091101密级：公开上海应用技术大学硕士学位论文题目：高牌号硅钢轧制边裂机理研究英文题目：StudyonTheMechanismofRollingEdgeCrackofHighGradeSiliconSteel专业：机械制造及其自动化学院：机械工程学院研究方向：成型工艺姓名：董亚军指导教师：魏立群教授付斌讲师年月日高牌号硅钢轧制边裂机理研究摘要本文针对某钢厂冷连轧机组轧制高牌号硅钢时出现的边裂问题，通过现场取样分析、轧制试验取样分析、有限元模拟分析等，在该冷连轧机组轧制高牌号硅钢时，确定组织、轧制工艺、剪切工艺等方面对边裂材料的影响因素。主要如下：首先通过现

2、场取样分析高牌号硅钢的显微硬度，发现其边部的硬度比其他部位低，其边部抵抗外力变形的能力较差是其边裂的原因之一；其次通过对高牌号硅钢的力学性能试验，发现其边部的延展性较差，这也是其边裂的原因之一；再者通过对冷轧高牌号硅钢板进行金相分析，发现其边部存在混晶组织，这也是其边裂的原因之一；同时通过对其时效分析发现随时效性增长，硅钢延展性下降，这也是导致其边裂原因之一，而酸洗试验并未发现硅钢发生氢脆，但发现圆盘剪剪切工艺对边裂有一定影响。最后通过对现场取样的硅钢的轧制试验，结合超景深显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)进行断口分析，确定了高牌号硅钢的断裂机理为解理断裂。结合有限元软件MARC建立

3、轧制的仿真模型，综合分析选择合适的损伤模型准确地模拟硅钢的轧制成形过程。分析轧制工艺参数对边裂的影响，结合计算得到的高牌号硅钢边裂的阈值，预测可能的断裂情况。本文通过现场取样分析、实验分析和有限元模拟分析等技术，确定该冷连轧机组轧制高牌号硅钢时出现的边裂原因，提出了解决该问题的相关工艺参数，有效降低该机组冷轧高牌号硅钢的边裂问题，提高该产品的成材率和产品质量。关键词:硅钢；断裂准则；轧制成形；数值模拟；边裂StudyonTheMechanismofRollingEdgeCrackofHighGradeSiliconSteelAbstractThispaperisaimingatresearc

4、hingtheedgecrackproblemofhighgradesiliconsteelofcoldrollingmillofasteelplant.Throughfieldsamplinganalysis,rollingtestsamplinganalysis,finiteelementsimulationanalysisandsoon,thefactorsaffectingtheedgecrackmaterialssuchasmicrostructure,rollingtechnologyandshearingprocesshavebeendeterminedwhenthehighg

5、radesiliconsteelisrolledatthecoldtandemmill.Themainpointsareasfollows:Thehardnessofhighgradesiliconsteelisanalyzedthroughon-sitesamplingfirstly.Itisfoundthatthehardnessoftheedgepartislowerthanthatofotherparts.Oneofthereasonsfortheedgecrackispoorabilityoftheedgeparttoresistthedeformationoftheexterna

6、lforce.Thenthemechanicalpropertiesofsiliconsteelaretested.Itisalsofoundthatthepoorductilityofitsedgepartisoneofthereasonsofitsedgecrack.Metallographicanalysisofcoldrolledsheetistested.Itisalsofoundthattheexistenceofmixedcrystalstructureattheedgeisoneofthereasonsfortheedgecrack.Throughaginganalysis,

7、itisfoundthattheincreaseofagingwillleadtothedecreaseofductilityandtheedgecrackofsiliconsteel.Thepicklingtestshowednohydrogenembrittlementofthesiliconsteel.Itwasfoundthattheshearstateofdiscshearaffectedtheed