EH36钢低温热变形行为研究及中厚板热矫直矫直力的预测

发布时间：2017-07-16 07:19

  本文关键词：EH36钢低温热变形行为研究及中厚板热矫直矫直力的预测

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【摘要】：随着世界经济的高速发展和贸易的不断增长,船舶的需求量不断上升。EH36钢作为船体结构用钢板,是技术含量及附加价值较高的产品之一。矫直是中厚板轧制过程中必不可少的工艺,矫直模型的准确与否将直接影响到产品性能、能源消耗和生产成本等。而钢材的热变形行为对矫直模型的研究至关重要,由于中厚板矫直温度通常在中低温范围,并且中低温区的流动应力变化与高温区有明显区别,而针对低温区流动应力模型的研究尚显不足。因此,针对于EH36高强度船板钢的低温区热变形行为和矫直模型的研究意义重大。 本文采用Gleeble-1500热模拟机对EH36高强度船板钢进行了单道次低温热模拟压缩实验,建立了低温区的流动应力模型,并且以预测热矫直矫直力为目标,建立了中厚板热矫直过程的相关解析模型,根据模型对比以及实测数据分析,对解析模型加以修正完善,并对修正后的模型进行验证。结果表明,矫直力的预测值与实测值吻合良好。本文的主要研究内容如下： (1)查阅有关船板及中厚板矫直过程的相关文献资料,研究我国中厚板热矫直机使用现状； (2)结合单道次低温热模拟压缩实验数据,分析了不同工艺参数对EH36钢低温热变形行为的影响； (3)通过不同变形条件下的流动应力数据,计算了变形激活能,建立了Zener-Hollomon参数方程和分段式流动应力模型,同时给出了初始应力、峰值应力、稳态应力、峰值应变以及动态回复形状系数的拟合关系式； (4)建立了中厚板矫直过程中的相关数学模型,主要包括压下量模型、残余曲率与残余应力模型、弹性模量模型、弯矩模型、纵向纤维层的平均塑性应变及其应变速率模型以及矫直力模型等。 全文通过上述研究工作,建立了相关中厚板热矫直数学模型,为进一步实现我国中厚板辊式热矫直机国产化、先进化提供了相关理论参考。
【关键词】：中厚板 EH36钢 低温热变形 流动应力 矫直力
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333.23
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第1章 文献综述8-26
• 1.1 概述8-9
• 1.2 课题来源和研究目的9-10
• 1.3 金属流动应力10-17
• 1.3.1 流动应力的概述10
• 1.3.2 影响金属流变应力的因素10-13
• 1.3.3 金属流动应力的研究现状13-17
• 1.4 中厚板辊式热矫直简介17-24
• 1.4.1 矫直方法19-20
• 1.4.2 国内外中厚板辊式矫直机的发展概况20-23
• 1.4.3 中厚板辊式矫直技术的发展及矫直模型的研究23-24
• 1.4.4 中厚板辊式矫直模型建立的关键问题24
• 1.5 本文的研究意义及内容24-26
• 第2章 EH36高强度船板钢热变形行为实验研究26-33
• 2.1 实验目的26
• 2.2 实验材料及试样制作26-27
• 2.2.1 实验材料26
• 2.2.2 试样制作26-27
• 2.3 实验方案27-28
• 2.4 实验设备28-29
• 2.5 实验结果29
• 2.6 变形工艺参数对低温流动应力的影响29-32
• 2.6.1 变形温度对低温流动应力的影响29-30
• 2.6.2 应变速率对低温流动应力的影响30-31
• 2.6.3 变形程度对低温流动应力的影响31-32
• 2.7 本章小结32-33
• 第3章 EH36船板钢低温流动应力模型建立33-45
• 3.1 初始应力的计算33-34
• 3.2 Zener-Hollomon参数方程的建立34-39
• 3.2.1 变形特征值确定34
• 3.2.2 各参数值的计算34-38
• 3.2.3 Z参数方程的建立38-39
• 3.3 金属低温流动应力模型的建立39-43
• 3.3.1 模型一39-40
• 3.3.2 模型二40-43
• 3.4 低温流动应力模型预报的结果及分析43
• 3.5 本章小结43-45
• 第4章 中厚板辊式热矫直过程的解析模型45-59
• 4.1 弹塑性弯曲的基本概念及矫直方案45-47
• 4.1.1 弹塑性弯曲的基本概念45-46
• 4.1.2 矫直方案46-47
• 4.2 弯曲变形与各曲率间的关系47-51
• 4.2.1 弯曲变形过程中曲率的相关问题47-49
• 4.2.2 弯曲变形过程中的曲率方程49-51
• 4.3 不平度的计算51
• 4.4 压下量与反弯曲率间的关系51-52
• 4.5 弹性模量数学模型52-53
• 4.6 弯矩模型的建立53-54
• 4.7 纵向纤维层的塑性应变速率54-55
• 4.8 矫直力模型55-58
• 4.8.1 矫直模型的建立55-56
• 4.8.2 模型检验56-58
• 4.9 本章小结58-59
• 第5章 结论与展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-66
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文66-67
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目67

【参考文献】

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1 周纪华,管克智,刘s，

本文编号：547578