钢坯表面裂纹在轧制过程中的演变和遗传性研究
发布时间：2021-03-02 10:52
在轧制过程中,钢坯表面裂纹严重制约着最终产品的质量。如果在加热和轧制过程中能够减少表面裂纹的产生以及将已有裂纹展平成钢坯表面,就会在很大程度上降低表面裂纹的清理量,进而提高生产效率。对轧制过程中钢坯表面裂纹的演变过程进行系统性研究,总结出各种表面裂纹的在炉升温和棒材轧制过程中的演变规律,开发减少产品裂纹缺陷的轧制工艺,以此指导生产实践进而提高产品质量和企业经济效益。根据钢坯实际的加热工艺,选取45号钢,使用ANSYS有限元模拟软件建立了钢坯表面裂纹的加热模型,通过设置初始条件和边界条件,对钢坯的在炉升温过程进行了模拟计算。根据轧制现场生产的实际情况,利用DEFORM有限元模拟软件建立了钢坯表面裂纹的轧制模型,通过设定驱动条件和边界条件,对钢坯表面裂纹的轧制过程进行了模拟计算。基于数值模拟的结果,结合现场轧制工艺参数,计算出每道次中的压下量,在铅块和钢块小样上采用人为预制裂纹的方法进行了实验室轧制试验。研究表明:钢坯在炉升温过程中,加热过程对表面缺陷处的温度场和应力场分布均有影响,通过应力强度的大小预测了裂纹在加热过程中的演变趋势和钢坯上可能产生缺陷的部位;不同类型的表面裂纹在轧制过程中...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢坯表面纵裂纹Fig.2Thelongitudinalsurfacecracksontheslab
2）裂纹沿着树枝晶干的方向扩展。3）如图3扫描电镜及能谱分析所示[6]，表面裂纹内部经常有Si、Mn、Na等化学元素的夹杂物，并有S元素的偏析。裂纹周围也经常有P元素的偏析[5]。4）如图4所示[6]，裂纹周围会有一定范围的脱碳层，表示裂纹是在高温条件下形成并扩展的[5]。按照钢坯表面纵裂纹的位置来分[2]：位于钢坯中心位置的表面纵裂纹和位于钢坯宽窄面交界棱边附近的角部纵向裂纹，有的距棱边10~15mm附近，有的正好位于棱边上。这两种位置的裂纹细长，分布规则；还有一种表面纵裂纹没有特定的位置，裂纹比较粗大，没有固定形状，裂纹里面一般被保护渣充填。细小纵裂纹：宽度1~2mm
[5]。4）如图4所示[6]，裂纹周围会有一定范围的脱碳层，表示裂纹是在高温条件下形成并扩展的[5]。按照钢坯表面纵裂纹的位置来分[2]：位于钢坯中心位置的表面纵裂纹和位于钢坯宽窄面交界棱边附近的角部纵向裂纹，有的距棱边10~15mm附近，有的正好位于棱边上。这两种位置的裂纹细长，分布规则；还有一种表面纵裂纹没有特定的位置，裂纹比较粗大，没有固定形状，裂纹里面一般被保护渣充填。细小纵裂纹：宽度1~2mm，深度3~4mm，长100mm左右。宽大纵裂纹：宽度在10~20mm范围内
【参考文献】：
期刊论文
[1]连铸坯表面裂纹在轧制过程中演变的研究进展[J]. 张贵杰,李昆昆,齐建军,刘建培. 热加工工艺. 2017(17)
[2]方坯表面裂纹在线材轧制过程中的演变规律研究[J]. 阮士朋,赵爱民,郭明仪,韩广杰,马洪磊. 热加工工艺. 2017(09)
[3]S275JR厚规格热轧卷表面裂纹成因分析与改进[J]. 景财良,刘延强,宋佳友,王胜东,彭国仲. 中国冶金. 2016(05)
[4]圆坯表面网状裂纹产生原因及控制[J]. 刘进步,张新文,张庆武. 连铸. 2016(02)
[5]Q235钢板表面裂纹形成原因分析[J]. 赵鹏,潘清红,邹宗树. 理化检验(物理分册). 2016(03)
[6]VAMA低合金高强钢头尾横裂纹产生原因分析及防止措施[J]. 刘文华,秦伟,颜海波. 涟钢科技与管理. 2016(01)
[7]拉速对板坯结晶器钢液流动及夹杂物运动影响的数学模拟[J]. 王月,艾新港,李胜利,刘海啸,孟凡童,海浪. 辽宁科技大学学报. 2015(06)
[8]低碳钢连铸小方坯角部裂纹的研究与优化[J]. 夏磊,翟启杰. 上海金属. 2015(06)
[9]中厚板边部裂纹控制[J]. 王登惠. 河南科技. 2015(22)
[10]36Mn2V管坯钢表面裂纹形态分析及成因探讨[J]. 刘超群,梁艳,武迪,刘利,张迎秋. 中国冶金. 2015(11)
博士论文
[1]带钢轧制过程损伤与开裂行为的研究[D]. 孙权.华东理工大学 2016
[2]带钢边部缺陷在轧制过程中的开裂行为研究[D]. 闫玉曦.华东理工大学 2014
[3]裂纹扩展机理研究及管板开裂的数值模拟[D]. 李慧芳.北京化工大学 2009
硕士论文
[1]高精度扁钢轧制金属流动规律的数值模拟研究[D]. 杜金龙.华北理工大学 2016
[2]大口径不锈钢无缝钢管斜轧穿孔裂纹缺陷的研究[D]. 王帅伟.燕山大学 2014
[3]不同铸坯组织对Nb、V、Ti微合金钢直接送装裂纹影响的实验研究[D]. 王邦伦.重庆大学 2014
[4]Q235钢连铸板坯表面裂纹扩展模拟研究[D]. 申嘉龙.重庆大学 2013
[5]重钢新区连铸坯表面缺陷及其在轧制过程中演变行为研究[D]. 范丽凯.重庆大学 2013
[6]金属材料高温力学行为研究[D]. 赵丽.太原科技大学 2013
[7]济钢船板钢表面裂纹缺陷成因及控制措施研究[D]. 高龙永.重庆大学 2012
本文编号：3059136
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢坯表面纵裂纹Fig.2Thelongitudinalsurfacecracksontheslab
2）裂纹沿着树枝晶干的方向扩展。3）如图3扫描电镜及能谱分析所示[6]，表面裂纹内部经常有Si、Mn、Na等化学元素的夹杂物，并有S元素的偏析。裂纹周围也经常有P元素的偏析[5]。4）如图4所示[6]，裂纹周围会有一定范围的脱碳层，表示裂纹是在高温条件下形成并扩展的[5]。按照钢坯表面纵裂纹的位置来分[2]：位于钢坯中心位置的表面纵裂纹和位于钢坯宽窄面交界棱边附近的角部纵向裂纹，有的距棱边10~15mm附近，有的正好位于棱边上。这两种位置的裂纹细长，分布规则；还有一种表面纵裂纹没有特定的位置，裂纹比较粗大，没有固定形状，裂纹里面一般被保护渣充填。细小纵裂纹：宽度1~2mm
[5]。4）如图4所示[6]，裂纹周围会有一定范围的脱碳层，表示裂纹是在高温条件下形成并扩展的[5]。按照钢坯表面纵裂纹的位置来分[2]：位于钢坯中心位置的表面纵裂纹和位于钢坯宽窄面交界棱边附近的角部纵向裂纹，有的距棱边10~15mm附近，有的正好位于棱边上。这两种位置的裂纹细长，分布规则；还有一种表面纵裂纹没有特定的位置，裂纹比较粗大，没有固定形状，裂纹里面一般被保护渣充填。细小纵裂纹：宽度1~2mm，深度3~4mm，长100mm左右。宽大纵裂纹：宽度在10~20mm范围内
【参考文献】：
期刊论文
[1]连铸坯表面裂纹在轧制过程中演变的研究进展[J]. 张贵杰,李昆昆,齐建军,刘建培. 热加工工艺. 2017(17)
[2]方坯表面裂纹在线材轧制过程中的演变规律研究[J]. 阮士朋,赵爱民,郭明仪,韩广杰,马洪磊. 热加工工艺. 2017(09)
[3]S275JR厚规格热轧卷表面裂纹成因分析与改进[J]. 景财良,刘延强,宋佳友,王胜东,彭国仲. 中国冶金. 2016(05)
[4]圆坯表面网状裂纹产生原因及控制[J]. 刘进步,张新文,张庆武. 连铸. 2016(02)
[5]Q235钢板表面裂纹形成原因分析[J]. 赵鹏,潘清红,邹宗树. 理化检验(物理分册). 2016(03)
[6]VAMA低合金高强钢头尾横裂纹产生原因分析及防止措施[J]. 刘文华,秦伟,颜海波. 涟钢科技与管理. 2016(01)
[7]拉速对板坯结晶器钢液流动及夹杂物运动影响的数学模拟[J]. 王月,艾新港,李胜利,刘海啸,孟凡童,海浪. 辽宁科技大学学报. 2015(06)
[8]低碳钢连铸小方坯角部裂纹的研究与优化[J]. 夏磊,翟启杰. 上海金属. 2015(06)
[9]中厚板边部裂纹控制[J]. 王登惠. 河南科技. 2015(22)
[10]36Mn2V管坯钢表面裂纹形态分析及成因探讨[J]. 刘超群,梁艳,武迪,刘利,张迎秋. 中国冶金. 2015(11)
博士论文
[1]带钢轧制过程损伤与开裂行为的研究[D]. 孙权.华东理工大学 2016
[2]带钢边部缺陷在轧制过程中的开裂行为研究[D]. 闫玉曦.华东理工大学 2014
[3]裂纹扩展机理研究及管板开裂的数值模拟[D]. 李慧芳.北京化工大学 2009
硕士论文
[1]高精度扁钢轧制金属流动规律的数值模拟研究[D]. 杜金龙.华北理工大学 2016
[2]大口径不锈钢无缝钢管斜轧穿孔裂纹缺陷的研究[D]. 王帅伟.燕山大学 2014
[3]不同铸坯组织对Nb、V、Ti微合金钢直接送装裂纹影响的实验研究[D]. 王邦伦.重庆大学 2014
[4]Q235钢连铸板坯表面裂纹扩展模拟研究[D]. 申嘉龙.重庆大学 2013
[5]重钢新区连铸坯表面缺陷及其在轧制过程中演变行为研究[D]. 范丽凯.重庆大学 2013
[6]金属材料高温力学行为研究[D]. 赵丽.太原科技大学 2013
[7]济钢船板钢表面裂纹缺陷成因及控制措施研究[D]. 高龙永.重庆大学 2012
本文编号：3059136
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