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1750热轧机组层流冷却系统的数值模拟研究

刘杰

  热轧带钢层流冷却过程中,温度、微观组织转变及力学性能的计算机模拟是近年来轧钢领域研究的热点问题之一。层流冷却过程中温度是决定成品带钢加工性能、物理性能和力学性能的重要工艺参数之一,而带钢的力学性能与微观组织转变也是密切相关的。因此准确预报整个层流冷却过程中带钢的温度变化和最终的组织成分及尺寸,是有效提高带钢产品性能的重要基础。本文将对热轧带钢层流冷却过程温度场和组织转变机理进行研究。 首先,根据传热学知识,采用有限差分法,分析带钢层流冷却过程横截面各特殊点温度计算条件,考虑到喷嘴开闭、水流密度等工艺影响因素,得到带钢横截面各特殊点温度—时间对应模型,为建立组织转变及力学性能模型奠定基础。 其次,考虑热轧带钢层流冷却装置各区段长度、轧线及轧线垂直方向喷嘴间间距、喷嘴直径大小等设备参数的影响,结合传热学理论,利用有限差分方法,得到带钢横截面各特殊点温度—时间对应模型,为层流冷却设备参数优化提供参考和依据。 再次,结合组织相变模型,利用孕育期叠加性原理,考虑相变潜热的影响,得到奥氏体相平衡温度及各组织开始转变温度,并与温度耦合得到各组织体积分数、铁素体晶粒尺寸及带钢最终力学性能,建立层流冷却过程温度、组织相变及力学性能三者相互耦合模型。 最后,基于Visual Basic 6.0编程软件,开发带钢层流冷却过程温度、组织相变及力学性能仿真软件系统,该系统可以根据实际情况模拟层流冷却过程不同设备和工艺参数条件下温度和组织转变情况,得到带钢最终力学性能,实现预报系统人机交互功能。……   
[关键词]:热带钢层流冷却;有限差分;温度场;仿真;组织转变
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:燕山大学2011年