ML08Al线材混晶组织形成机理研究

摘要

热轧是生产线材产品的重要手段。在热轧过程中,轧件经历了复杂的变形过程与热传导过程,其组织性能的形成与演变除与连铸坯质量密切相关外,轧制过程的诸多过程参数如变形程度、变形速度、接触摩擦及与外界环境的对流、传导与辐射均会对其产生重要影响。混晶组织是钢铁材料内部十分常见的组织缺陷。随着人们对钢铁材料的组织与力学性能要求的日益提高,研究混晶组织的分布规律、形成机理及其对钢铁组织与力学性能的影响,显得愈发重要。
　　本课题针对某厂高速线材成品中的混晶组织问题展开实验与模拟研究工作。由于针对低碳钢的热变形过程的动态再结晶、亚动态再结晶、静态再结晶和晶粒长大数学模型前人做出了很多研究,本文轧制过程的再结晶模拟采用的数学模型均是笔者从文献中查阅归纳得到的。通过实验分析,得到了ML08Al线材成品混晶组织的分布规律。通过对轧制过程的模拟仿真,得到了规格Φ6.5 ML08Al线材预精轧、精轧过程轧件表面到心部的温度历程、变形历程、晶粒组织演变规律。对混晶组织形成的原因做出了解释。本论文的主要结论有:
　　(1)采用混晶因子表征了某厂ML08Al线材混晶组织严重程度。规格Φ6.5样品混晶因子2.97;规格Φ10的样品混晶因子2.27:规格Φ14的样品混晶因子2.04;规格Φ16的样品混晶因子1.91。
　　(2)混晶对ML08Al线材的断面收缩率性能影响较大。混晶因子在1~2之间时影响较小;混晶因子在2附近有突变现象;当混晶因子大于2时,随着混晶因子的增大,断面收缩率性能迅速下降。
　　(3)对规格Φ6.5线材的轧制过程晶粒组织模拟结果表明,轧制过程中,轧件心部和对角线方向晶粒优先细化;轧制过程轧件表层晶粒不均匀细化及不均匀分布是成品组织形成混晶的主要原因。
　　(4)增大预水冷强度有利于抑制晶粒长大,精轧温度过高是 ML08Al线材混晶组织形成和加重的主要原因。

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第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 钢铁材料热加工过程物理冶金基础理论

1.4 有限元仿真技术在轧制过程中的应用现状

第二章 研究方案及实验方法

2.1 研究方案

2.2 计算机模拟方案

2 .3 研究结果的验证

第三章 ML08Al高速线材混晶组织的表征及其影响研究

3.1 ML08Al高速线材混晶组织的特征

3.2 混晶组织的表征方法

3.3 工艺参数对混晶组织的影响规律

3.4 ML08Al线材混晶组织对力学性能的影响

3.5 小结

第四章 ML08Al高速线材轧制过程变形物理场的研究

4.1 模型的建立

4.2 温度场分析

4.3 变形场分析

4.4 小结

第五章 ML08Al高速线材轧制过程轧件晶粒尺寸变化分析

5.1模型的建立

5.2奥氏体再结晶行为的影响因素

5.3预精轧过程轧件的平均晶粒尺寸变化

5.4预精轧后的预水冷对晶粒尺寸的影响

5.5精轧过程轧件的平均晶粒尺寸变化

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果