王敏婷
,
李学通
,
饶伟强
,
杜凤山
钢铁
为了实现无缝钢管生产工艺流程中定(减)径之后矫直之前的控制冷却,采用数值模拟方法研究了20号钢管轧后冷却过程的组织力学性能变化规律.首先采用试验方法测定钢探头在不同冷却介质条件下的温度变化曲线,根据反传热法基本原理计算得出钢探头冷却过程中表面换热系数与工件温度的关系.然后,采用有限差分法建立了钢管冷却过程中的温度场、组织相变及力能性能预测系统,分析了不同冷却工艺条件下钢管的组织状态与力学性能.最后,进行钢管空冷过程的试验分析,测定了不同时刻的温度数据和冷态钢管的力学性能,其计算结果与实测数据吻合良好.该研究结果可为实现无缝钢管控制冷却提供基础性数据.
关键词:
无缝钢管
,
有限差分法
,
冷却制度
,
组织
,
性能
李学通
,
杜凤山
,
王敏婷
,
张晓峰
钢铁研究学报
根据宝山钢铁集团公司2050 板材热轧生产工艺,采用弹塑性有限元法建立了热力耦合非对称轧制仿真模型.利用该模型分析了非对称轧制过程的非对称机理,研究了不同轧制工艺下的辊速比、上下表面温差对板材头部翘曲的影响规律,同时实现了通过调整辊速比控制厚向非对称温度分布造成的板材头部翘曲.根据不同工艺参数下控制部翘曲的计算结果,利用Matlab程序回归建立了控制上下表面温差引起板材头部翘曲的辊速比设定数学模型.
关键词:
非对称轧制
,
翘曲
,
有限元
,
温度
王敏婷
,
李学通
,
姜明昊
,
杜凤山
材料热处理学报
针对非调质钢轴类件楔横轧工艺,以40 MnV钢为研究对象,进行非调质钢高温热变形组织演变规律实验研究.利用Gleeble 3500热模拟实验机,在900 ～1100℃、0.1～ 10 s-1变形条件下进行恒应变速率压缩实验,研究了40 MnV热变形中的力学行为及动态组织变化,并得出了相应奥氏体热变形组织演变晶粒尺寸、再结晶体积分数及晶粒长大数学模型.基于组织演变模型,采用有限元法对空心轴三辊楔横轧热力组织耦合过程进行的数值模拟.通过对比楔横轧成形实验数据结果与模拟计算值,二者吻合良好,验证了该模型可用于楔横轧实际生产过程的组织预报.
关键词:
楔横轧
,
非调质钢
,
热变形
,
组织
,
有限元
李学通
,
王敏婷
,
张沛
,
杜凤山
材料科学与工艺
针对大型饼类锻件夹层裂纹缺陷形成力学机理问题,采用非线性有限元模拟技术,建立了圆柱锻件镦粗过程的热力耦合分析模型.通过模拟计算,分析了H/D>2时镦粗过程中各向应力场、等效应变、应变速度以及形变梯度分布规律,得出了镦粗过程锻件内部应力状态演变分布图.研究结果表明:对于大型饼类锻件,夹层裂纹缺陷不能从应力状态得出合理的解答,但从三向受压条件下形变不协调性可获解释.
关键词:
大型饼类锻件
,
夹层裂纹
,
有限元
,
形变梯度
李学通
,
范忠起
,
王敏婷
,
杜凤山
材料热处理学报
以Cr5MoV钢屑为基体制备具有不同致密度的疏松材料,利用Gleeble-3500和TC-7000现代化测试仪器对Cr5钢疏松材料的变形抗力、热导率、热熔和热扩散系数进行了实测分析,并获得了其本构关系及热物性参数数据.结果表明:致密度越大材料的热容和导热率就越高,而热扩散系数则降低;随着温度的升高,热容参数也随着升高;而导热率和热扩散系数则下降.
关键词:
疏松铁基合金
,
热物性参数
,
致密度
,
实验分析
王敏婷
,
李学通
,
彭进
,
杜凤山
材料热处理学报
针对非调质钢F40MnV空心轴类件楔横轧成形问题，为获得最佳轧制与冷却工艺制度，在三辊楔横轧机上开展了轧制与冷却实验研究。利用正交法制定实验过程工艺参数，并将带有热电偶的试件进行轧制。轧后采用水冷，水冷加空冷，风冷，空冷4种方式进行冷却，得到相应的温度变化曲线。基于实验结果，采用金相分析和性能实验手段研究了温度、断面减缩率和冷却介质对F40MnV钢轧后冷态力学性能的影响。结果表明采用水冷加空冷、断面减缩率35％、轧制温度为950℃时的成形工艺可得到较为优良的力学性能
关键词:
楔横轧
,
非调质钢
,
空心轴
,
冷却
,
性能
李学通
,
曹蕾
,
王敏婷
,
杜凤山
物理测试
通过对传统孔型的讨论和模拟的结果分析,基于大塑性变形原理的晶粒超微细化方法,提出了均匀大应变棒材轧制的新型孔型设计思想,建立了以多向大塑性变形加工为特点的扁椭圆系列孔型.采用非线性有限元法,建立了孔型棒材温轧过程数值分析模型,对比分析了新型孔型系列与传统孔型系列轧件断面内塑性应变分布规律,得出了在满足形状尺寸精确的条件下新型扁椭孔型能更好地将大塑性应变引入到断面中心,并使断面塑性应变趋于均匀,其中心处最大累积应变超过5.0,达到产生超微细晶粒的大塑性变形制备条件.
关键词:
棒材
,
有限元
,
扁椭孔型
,
大塑性应变
,
温轧
张芳
,
黄华贵
,
杜凤山
,
王敏婷
,
赵玲玲
材料热处理学报
建立连续冷却过程多相转变模型,并实现了对冷却过程中各相转变量的数值预测.用传统叠加模型和Cahn微分模型分别对40Cr钢连续冷却过程中组织分布进行了模拟计算,结果表明,考虑动力学参数n随温度变化的相变动力学微分方程计算结果与实际结果更为接近.为分析品粒尺寸对相变过程的影响,结合不问奥氏体化温度下的等温膨胀实验,讨论了考虑晶粒尺寸时的相变动力学模型的应用范围,不同晶粒度下的相变参数n相同时,模型才能准确反应实际相变过程.
关键词:
非等温相变
,
叠加法
,
晶粒尺寸
,
相变动力学
王敏婷
,
杜凤山
,
李学通
,
郑炀曾
金属学报
运用Gleeble--3500热模拟实验机对轴类件用钢40Cr高温热变形的组织形态进行研究,
并由金相分析数据回归得出高温奥氏体组织演变数学模型. 然后利用非线性有限
元法建立了金属成形过程中热、应力、组织相互耦合的刚塑性有限元模型. 采用该
模型对二辊楔横轧成形工艺进行仿真计算, 得出了轧后工件的温度场、变形场、
高温奥氏体晶粒尺寸分布等. 对比轧后工件奥氏体组织分布的计算结果与实测值
可知, 两者吻合良好.
关键词:
40Cr钢
,
null
,
null
,
null
