连轧T91钢棒材孔型优化研究

发布时间：2017-10-14 02:16

  本文关键词：连轧T91钢棒材孔型优化研究

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【摘要】：T91由于其良好的性价比和工艺性能,目前该钢种已经成为国内外应用最广泛的热管材钢种之一。本文研究了T91钢工艺研究过程,并依托上海宝钢集团开展了T91轧制成形工艺的试验和研究。在研究与试验中,使用Gleeble-1500热模拟试验机热模拟试验,成型温度,应变速率,变形抗力的T91钢的影响力变形分析。T91钢是一种高温区域的速率敏感材料,仅当温度高于800℃以上,变形应力才会随着变形速率升高而迅速升高。在借鉴前人的研究成果上,通过分析温度、应变速率、流变应力和激活能之间的关系,建立了T91塑性本构方程。在摩擦系数的测定中,本文采用最大咬入角法,并通过与经验估算值相比较,两者之间是比较接近的,证明本次试验所得摩擦系数有效。基于T91塑性本构方程,以及摩擦实验所得出的摩擦系数为指导,以ABAQUS有限元软件,对T91轧制成形过程进行数值模拟。通过模拟分析,得到轧件应力场、应变场及温度场的分布,分析成形温度、轧制速度、摩擦条件等因素对成形时材料流动、缺陷形成和应力应变等方面的影响规律。最终确定T91的轧制工艺,为实际的生产提供理论依据。同时,也为以后利用轧制钢材奠定了坚实的基础。
【关键词】：T91 本构方程 数值模拟 充满度 轧制张力
【学位授予单位】：上海应用技术学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG335.62
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 棒材种类和用途10
• 1.2 棒材轧制表面缺陷10-12
• 1.3 影响棒材质量的因素和解决途径12-13
• 1.4 棒材轧制尺寸公差研究13-14
• 1.4.1 棒材公差分析13
• 1.4.2 孔型尺寸研究13-14
• 1.5 棒材轧制概述14-18
• 1.5.1 棒材轧制工艺概述14-16
• 1.5.2 棒材轧制的孔型设计16-18
• 1.6 棒材轧制表面缺陷及数值模拟国内外研究现状18-19
• 1.6.1 国外研究现状18
• 1.6.2 国内研究现状18-19
• 1.7 课题的提出及来源19
• 1.8 课题的研究意义及内容19-22
• 1.8.1 研究意义及目标19-20
• 1.8.2 课题的研究内容及技术路线20-22
• 第2章 T91钢高温本构模型研究22-29
• 2.1 前言22
• 2.2 试验材料与方案22-23
• 2.2.1 试验材料与设备22-23
• 2.2.2 试验方案23
• 2.3 试验结果及分析23-24
• 2.4 T91材料本构模型的确定24-28
• 2.4.1 多种本构模型的对比研究24-26
• 2.4.2 T91材料本构模型的确定26-28
• 2.5 结论28-29
• 第3章 实验材料及其热物性能实验研究29-36
• 3.1 前言29
• 3.2 高温摩擦系数实验方案及结果分析29-31
• 3.2.1 试验材料和设备29
• 3.2.2 摩擦系数测定方法29-30
• 3.2.3 试验方案30
• 3.2.4 试验数据分析30
• 3.2.5 估算摩擦系数的方法30-31
• 3.2.6 摩擦系数f与摩擦因子m的关系31
• 3.2.7 结论31
• 3.3 热膨胀系数实验方案及结果分析31-34
• 3.3.1 试验材料与设备31-32
• 3.3.2 试验原理32
• 3.3.3 试验方法32-33
• 3.3.4 实验结果及分析33-34
• 3.4 比热容与导热实验方案及结果分析34-35
• 3.4.1 试验材料与设备34
• 3.4.2 试验原理34
• 3.4.3 实验结果及分析34-35
• 3.5 结论35-36
• 第4章 轧制过程三维有限元数值模拟36-42
• 4.1 前言36
• 4.2 数值模拟技术36
• 4.3 ABAQUS有限元软件简介36-37
• 4.4 轧制分析中有限元模拟方法-刚塑性有限元法37
• 4.5 轧制过程有限元数值模拟过程37-42
• 4.5.1 材料模型的构建37-38
• 4.5.2 边界条件的设置38-39
• 4.5.3 几何模型的描述39
• 4.5.4 热力耦合计算方法39-42
• 第5章 模拟结果及分析42-51
• 5.1 孔型过渡圆弧对充满度的影响42-46
• 5.2 调整压下量对轧件侧壁的影响46-47
• 5.3 轧制张力对轧件宽展的影响47-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第6章 全文总结51-52
• 参考文献52-55
• 致谢55-56
• 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文56

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