Q345B轧后高密度管层流控冷数学模型的研究和组织性能模拟

摘要

本文主要针对武钢轧板厂生产线新建的轧后高密度管层流控冷装置的特点，研制了用于轧后快冷的控制用数学模型，并对Q345B钢种轧后冷却过程的组织和力学性能进行了模拟预报。 控冷数学模型由层流冷却预设定冷却模式、各预设定冷却模式下终冷温度预报模型、终冷温度修正方式和自学习模型四个部分组成。通过与现场实际数据的比较，可以看出该模型具有很好的预测精度，终冷温度的预测误差基本不超过±15℃，钢板控冷后温度可控制在目标值±15℃精度范围内的比例达到了95％以上。结合Q345B钢种，利用数学模型对轧后冷却过程的温度及组织演变进行了仿真计算，对钢材最终力学性能进行了预报，并对影响组织演变、力学性能的因素进行了讨论。

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1课题的来源与研究意义

1.1.1课题的来源

1.1.2研究意义

1.2中厚板控制冷却技术的发展状况

1.2.1国外控制冷却技发展状况

1.2.2国内控制冷却发展状况

1.3中厚板轧后快冷方式的类型

1.3.1中厚板轧后快冷对控冷设备的要求

1.3.2常见的冷却装置的形式及特点

1.4高温钢板在水冷过程中的传热特点及控冷后钢板厚度方向上组织性能特点

第二章武钢轧板厂轧后高密度管层流控冷系统

2.1控冷系统的组成

2.2各系统总体结构及各子系统

2.2.1控制冷却区位置及设备

2.2.2供水和水处理系统

2.2.3水量分配系统

2.2.4高密度层流系统

2.2.5侧喷和前后吹扫系统

2.2.6自动控制系统

2.3现场控冷装置的主要技术参数

2.4系统应用

第三章武钢轧板厂轧后高密度管层流控冷数学模型

3.1国内中厚板控冷数学模型简介

3.1.1温度场的求解方法[12]

3.1.2国内中厚板控冷数学模型的研究慨况

3.2现场采用模型的提出

3.2.1影响控冷后钢板返红温度的因素

3.2.2实际控冷过程中可调整的参数及其特点

3.2.3返红温度预报模型的提出

3.3武钢轧板厂轧后高密度管层流控冷用数学模型

3.3.1现场控制用数学模型的功能

3.3.2现场控制用数学模型的组成

3.3.3控制方式

3.4模型的特点

3.5控冷过程计算机自动控制流程图

3.6模型的实际应用效果

第四章轧后冷却过程组织性能模拟

4.1热轧轧后冷却过程中的组织演变[31][]41[44]

4.2相变模型[19][30-32]

4.2.1 Johnson-Mehl方程与Avrami方程

4.2.2相变模型介绍[21-22][36-37][43]

4.2.3江板一彬相变模型[20]

4.3铁素体晶粒尺寸计算模型[31][23]

4.4组织与性能预测模型[9][24-26][34-35]

第五章组织模拟与性能预报软件编制

5.1开发工具

5.2模型的选取[45-50]

5.2.1相变模型

5.2.2相变平衡温度模型[21]

5.2.3相变孕育期模型的建立

5.2.4铁素体、珠光体体积分数计算模型的建立

5.2.5附加应变时的体积分数

5.2.6晶粒尺寸计算模型

5.2.7力学性能预测模型的建立

5.3计算流程和人机界面

5.3.1程序计算流程

5.3.2人机界面

5.4模拟计算及影响组织、力学性能因素的分析

5.4.1模拟计算

5.4.2影响组织、力学性能因素的分析

5.5结论

参考文献

致谢