高温钢坯的除磷技术研究

发布时间：2021-06-30 09:49

　　在在线钢坯标识设备的设计中,可采用喷涂方式进行标识,将喷涂材料利用气体吹到钢坯表面形成字样。而钢坯从高温冷却至常温的过程中,钢坯表面氧化皮易开裂剥落,严重影响标识字符的完整度和清晰度。为保证标识字符的完整和清晰,需要去除标识区域钢坯表面氧化皮。对高温在线标识的除磷机理进行研究,高温下钢坯氧化皮塑性增强,增加了对钢坯表面的附着力而不易去除。采用旋转除磷刀冲击钢坯表面方式去除氧化皮。氧化皮与钢坯界面受外力冲击开裂,裂纹扩展,氧化皮自身受内应力破坏,晶体位错滑移导致结构断裂、氧化皮脱落。通过物理方程分析得到影响除磷效果的主要因素为降磷到刀片材料属性、速度、角度。利用UG软件建立三维模型,使用Abaqus有限元软件进行除磷过程的模拟,可得到材料、速度、角度与应力的变化曲线,由此可设计最优的除磷机构。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(18)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

除磷设备冲击仿真过程(MPa)

在线标识采用机械除磷结构，由图1所示。除磷刀片通过分隔片分为三层，每层有5～7个除磷刀片，通过改变分隔片的倾斜角可改变除磷刀片倾斜角，主轴两侧固定有两个防撞辊，工作中防撞辊与钢坯表面接触，防止除磷刀片过深的与钢坯接触，起到保护设备及基体表面的作用。设备开始标识时，电机启动，除磷刀片随轴转动，除磷设备随着主箱体移动方向运动。当到达工作位时，防撞辊与钢坯表面接触，除磷刀片与氧化皮接触，以去除钢坯表面的氧化皮。2 氧化皮的形成与断裂机理

图2中，电机额定转速n(r/min），电机效率η1，主动链轮半径R1，传动链传动效率η2，传动链质量m不计，从动链轮半径R2，除磷旋转轴半径r0。除磷刀片的质量m1，除磷刀片内环与除磷旋转轴的碰撞能量损耗不计，从动链轮中心到旋转刀轴中心距离R3。旋转刀片外径r1，内径r2，除磷过程如图3所示。图3 除磷刀片除磷原理

【参考文献】：
期刊论文
[1]低合金钢铸坯高温氧化行为探讨[J]. 范益,王青峰,杨英,赵亚娟.  物理测试. 2017(02)
[2]不同应力状态下带钢的破鳞机理[J]. 叶东东,陈建钧,王忠建.  钢铁研究学报. 2016(01)
[3]金属与金属氧化物界面第一性原理计算研究方法及其应用[J]. 江勇.  自然杂志. 2015(04)
[4]高温合金氧化膜破坏的界面断裂力学分析[J]. 雷明凯,徐忠成,杨辅军,高峰.  金属学报. 2004(10)

博士论文
[1]几种典型金属和涂层的冲击磨损机理研究[D]. 王璋.西南交通大学 2018



本文编号：3257521