优化热轧卷取温度提高产品组织性能均匀性的研究

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1、东北大学硕士学位论文优化热轧卷取温度提高产品组织性能均匀性的研究姓名：于海波申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：邱春林20070101东北大学硕士学位论文摘要优化热轧卷取温度提高产品组织性能均匀性的研究摘要热轧带钢厂为适应生产的需要，采用了较高的终轧温度和卷取温度。卷取时钢卷首尾温降较快，不同的冷却速度影响其相变过程，从而使钢卷首尾的组织性能与中间部分存在差异。这种不均匀性常传到后部工序，造成首尾组织性能不合，降低成材率。针对这种情况，提出了凹型冷却方案。即将钢卷的首尾卷取温度提高，使卷取温度分布呈凹型，以提高

2、整卷钢带性能的均匀性，从而提高经济效益。实验选用某热轧厂凹型卷取的汽车大梁钢BM510和HP295作为原料，为确定最佳的凹型温降模型做了大量相关的实验。在确定边界条件的实验中，测试了带钢连同氧化铁皮的当量导热系数等重要热物性参数。并对钢卷卷取后首尾和心部的冷却机理和影响温降模型的外部因素做了深入细致的研究。在带钢相变实际终止温度以下，不同的冷却速度不会再影响其机械性能。通过实验，找出这个温度，即平台温度。通过实验可以发现，热轧带钢组织性能的不均将会遗传在冷轧产品上。这说明要提高冷轧产品的性能，除了要制定合理的冷轧工艺流程

3、外，重要的一点是要有性能均匀的热轧产品作为冷轧原料。通过金相和扫描电镜的观察分析也可看出，凹型冷却使带钢首尾碳化物的析出增多，晶粒尺寸有所增大，从而使整卷带钢的组织性能都趋于均匀，实验证明，凹型冷却确实有利于提高带钢首尾与中部的均匀性。使带钢首尾的强度下降，塑性提高。通过对卷取温度场的分析，采用有限差分法建立了最佳的凹型冷却卷取温度控制模型，并模拟计算出不同规格带钢首尾与中部的卷取温度差值和首尾温差的带钢长度。通过现场应用，凹型冷却的实施达到了实验预定的目标，即改善整卷带钢的性能均匀性，提高了产品的质量和成材率，从而增加

4、了经济效益。关键词凹型冷却平台温度有限差分法卷取温度场．．111．．东北大学硕士学位论文AbstraetResearchonOptimizingHotRollingCoilingTemperature，ImprovingProductStructureandPropertiesHomogeneousityAbstractInordertomeetnewneedofvarietyproduct，thehotrollingfactoryadoptsrelativelyhigherfinalrollingtemperature

5、andcoilingtemperature．Whenthehotstripisroiled．structurepropertyofstripbetweenhead—tailandcentreportionisalwaysdifferent．whichthehardnessofhead-tailishigherandplasticityofhead·tailislower．Itisbecausethetemperatureoftheheadandtailofsteelcoilisapttolowerfasterthanth

6、emiddlepartintheprocessofcoiling．Differentcoolingspeedshaveaneffectonphasetransition,whichCanleadtodifferentstructurepropertyindifferentparts．Tothesituation,weproposeeoncavitycoolingschemes．Namely,raisingthecoilingtemperatureofthe11eadandtailofsteelcoilintendstoi

7、mprovethequalitywithperformanceofwholesteelcoil．Thegoalofthisexperimentistoconfirmthebestconcavitytemperaturemodelunderdifferentconditions．ThisexperimentselectsBM510LsteelandHP295steelasrawmaterials．Forconfirmingthebestconcavitytemperaturemodel，wemakealargeamount

8、ofrelevantexperiments．InordertoconfLrmthebordercondition,wetesttheequivalentheatconductioncoefficientofthesheeLdeterminedtheimportantparametersthatinfluencethe