400MPa螺纹钢筋控轧控冷工艺研究

摘要

400MPaⅢ级螺纹钢筋作为重要的建筑用钢材，随着我国国民经济的快速发展而需求量不断攀升。目前，国内400MPaⅢ级螺纹钢筋的生产以微合金化为主，但由于合金资源日趋紧缺，合金价格大幅提高，使得微合金化生产Ⅲ级螺纹钢筋的利润空间越来越小，也不符合建设节约型社会的发展要求。为此，结合企业实际，研发新的400MPaⅢ级螺纹钢筋生产工艺就显得十分迫切，对此开展研究具有巨大的经济价值和社会效益。 攀成钢棒材厂是西南地区较有规模的螺纹钢筋专业生产企业，长期采用微合金化生产400MPaⅢ级螺纹钢筋。本研究结合该厂实际情况，在不改造设备，不增加轧机负荷能力，降低微合金含量的前提下，通过控制轧制和控制冷却相结合的方法生产400MPaⅢ级螺纹钢筋，达到降低成本、节约资源的目的。 根据现场设备能力较弱的实际情况，结合实验测得的20MnSi动态CCT曲线，提出了适当降低目前的开轧温度，在未再结晶区进行控制轧制和在精轧后快速水冷的控制冷却工艺方案。利用有限元软件Marc对不同规格的钢筋轧后冷却过程进行了数值模拟，检验了模拟结果的正确性，为制定控冷工艺和水冷器参数设计提供了直观、可信的依据。 对采用水冷和微合金化等不同工艺所生产的Ⅱ、Ⅲ级螺纹钢筋所进行的性能实验表明，钢筋性能完全能满足国家标准要求。不同工艺措施对产品的组织有明显的影响。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章 绪论

1.1前言

1.2钢的强化机理

1.3 400MPa螺纹钢筋的生产方法

1.4论文研究的意义及主要内容

1.4.1论文研究的意义

1.4.2论文研究的主要内容

第二章 400MPa钢筋的控轧控冷方案设计

2.1控制轧制和控制冷却的基础理论

2.1.1控制轧制

2.1.2控制冷却

2.2螺纹钢筋的热模拟研究

2.2.1实验目的及方法

2.2.2实验材料及方案

2.2.3 CCT曲线

2.3 400MPa螺纹钢筋的控轧控冷方案设计

2.3.1热轧螺纹钢筋的温度确定及轧机能力校核

2.3.2 400MPa螺纹钢筋的控轧控冷方案

2.4小结

第三章 钢筋控冷温度场的模拟

3.1引言

3.2钢筋控制冷却传热过程分析

3.3轧后控冷过程的温度场模拟

3.3.1定义初始条件、边界条件及材料特性

3.3.2几何模型及网格划分

3.3.3温度场模拟结果

3.4温度场模拟结果的优化分析

3.5小结

第四章 水冷器及冷却工艺的计算

4.1冷却器设计基本要求

4.2冷却参数的计算

4.2.1冷却方案设计步骤

4.2.2水系统

4.2.3冷却参数

4.3小结

第五章 钢筋试样显微实验及分析

5.1机械性能检测及分析

5.2螺纹钢筋显微组织分析

5.3焊接热影响区的观察

5.4小结

第六章 结论

参考文献

附 录(C语言程序)

致谢