大型筒節(jié)軋制及熱處理理論技術(shù)

目錄第1章大型筒節(jié)軋制過程力學(xué)模型11．1大型筒節(jié)軋制基本條件11．1．1咬入條件11．1．2鍛透條件71．2大型筒節(jié)軋制力計(jì)算模型91．2．1數(shù)學(xué)模型的建立91．2．2大型筒節(jié)軋透性分析141．2．3計(jì)算結(jié)果分析151．3大型筒節(jié)軋制力快速預(yù)報(bào)模型181．3．1數(shù)學(xué)模型的建立181．3．2基于FEM的筒節(jié)非對(duì)稱軋制模擬201．3．3結(jié)果分析與討論22第2章基于條元法的大型筒節(jié)軋制塑性□形模擬252．1條層分割模型與橫向位移函數(shù)252．1．1基本假設(shè)252．1．2條層分割模型252．1．3橫向位移函數(shù)262．2條層分割模型與橫向位移函數(shù)282．2．1□形區(qū)金屬流動(dòng)速度282．2．2金屬相對(duì)輥面的滑動(dòng)速度292．2．3應(yīng)□速度及剪應(yīng)□速度強(qiáng)度302．2．4□形區(qū)三維應(yīng)□模型312．3應(yīng)力模型322．3．1前后張力模型322．3．2三向應(yīng)力模型322．3．3力平衡微分方程332．3．4接觸面縱向、橫向摩擦力342．4軋件厚度計(jì)算352．5出口橫向位移函數(shù)計(jì)算362．5．1出口橫向位移函數(shù)的優(yōu)化模型362．5．2條層法計(jì)算步驟372．6模擬結(jié)果分析382．6．1出口橫向位移382．6．2流動(dòng)速度分析392．6．3應(yīng)□速度分析412．6．4三向應(yīng)力與單位軋制壓力422．6．5摩擦應(yīng)力分布432．6．6寬展分析442．6．7與有限元模擬結(jié)果對(duì)比分析48第3章大型筒節(jié)軋制有限元模擬和尺寸形狀控制513．1大型筒節(jié)軋制過程有限元模擬513．1．1筒節(jié)軋制過程有限元模型513．1．2筒節(jié)軋制過程仿真分析553．1．3工藝參數(shù)對(duì)筒節(jié)軋制□形影響613．2大型筒節(jié)軋制過程圓度控制模型643．2．1導(dǎo)向力計(jì)算模型643．2．2導(dǎo)向力極限值663．2．3導(dǎo)向輥運(yùn)動(dòng)模型693．2．4有限元模擬仿真分析713．3不同控制方式的圓度控制效果743．3．1圓度誤差743．3．2控制導(dǎo)向輥運(yùn)動(dòng)軌跡743．3．3控制導(dǎo)向力753．3．4軋制工藝參數(shù)的影響763．4大型筒節(jié)軋制防跑偏理論技術(shù)793．4．1筒節(jié)跑偏的原因793．4．2筒節(jié)防跑偏控制方法80第4章大型筒節(jié)軋制過程微觀組織演□824．1材料□形抗力模型824．1．1不考慮剪切應(yīng)□的材料□形抗力試驗(yàn)和模型824．1．2考慮剪切應(yīng)□的材料□形抗力試驗(yàn)和模型854．2筒節(jié)材料熱□形階段組織演□模型904．2．1動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型研究914．2．2動(dòng)態(tài)再結(jié)晶激活能及Z參數(shù)的確定934．2．3峰值應(yīng)□模型954．2．4臨界應(yīng)□模型954．2．5動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型984．2．6動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型994．3筒節(jié)材料□形間隙階段組織演□1014．3．1靜態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型1024．3．2靜態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型1064．3．3亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型1084．3．4亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型1134．4筒節(jié)微觀組織演□有限元模擬1154．4．1筒節(jié)軋制微觀組織演□有限元模型1154．4．2筒節(jié)軋制過程微觀組織模擬分析1164．4．3微觀組織沿軸向演□特征1194．4．4微觀組織沿環(huán)向演□特征1224．4．5筒節(jié)軋制過程組織沿徑向演□特征123第5章大型筒節(jié)節(jié)能熱處理技術(shù)1275．1試驗(yàn)材料1275．2試驗(yàn)方案1275．2．1大型筒節(jié)軋后余熱熱處理試驗(yàn)1275．2．2大型筒節(jié)正火熱處理試驗(yàn)1285．3試驗(yàn)處理1295．3．1晶界和組織腐蝕1295．3．2室溫拉伸試驗(yàn)1305．3．3-30℃夏比沖擊試驗(yàn)1305．3．4沖擊斷口形貌1305．4軋后余熱熱處理工藝試驗(yàn)結(jié)果分析1315．4．1軋后空冷組織形貌分析1325．4．2冷卻方式對(duì)組織形貌的影響1345．4．3冷卻方式對(duì)淬火后晶粒大小的影響1355．5不同正火工藝試驗(yàn)結(jié)果分析1365．5．1組織分析1365．5．2力學(xué)性能分析1435．5．3斷口形貌分析146第6章大型筒節(jié)感應(yīng)加熱理論技術(shù)探討1486．1大型筒節(jié)感應(yīng)加熱基礎(chǔ)理論1486．1．1電磁場數(shù)學(xué)模型1486．1．2溫度場數(shù)學(xué)模型1496．1．3應(yīng)力場數(shù)學(xué)模型1506．1．4組織場數(shù)學(xué)模型1536．1．5換熱系數(shù)模型1586．22．25Cr1Mo0．25V鋼的奧氏體化動(dòng)力學(xué)1606．2．12．25Cr1Mo0．25V鋼熱膨脹試驗(yàn)1606．2．2連續(xù)加熱轉(zhuǎn)□曲線(CHT曲線)1616．2．3相□激活能計(jì)算1636．2．4奧氏體化相□動(dòng)力學(xué)參數(shù)的確定1646．2．5奧氏體化動(dòng)力學(xué)方程精度檢驗(yàn)1676．3大型筒節(jié)感應(yīng)加熱裝置設(shè)計(jì)1686．3．1大型筒節(jié)不同加熱方式1686．3．2大型筒節(jié)感應(yīng)加熱裝置設(shè)計(jì)1696．4感應(yīng)加熱過程有限元模擬1746．4．1有限元模型的建立1746．4．2加熱工藝的制定1776．4．3感應(yīng)加熱模擬結(jié)果分析1786．5尖角效應(yīng)解決方案模擬和結(jié)果分析1806．5．1感應(yīng)線圈形狀1806．5．2筒節(jié)端部焊接熱處理環(huán)1816．5．3端部線圈處添加導(dǎo)磁體，筒節(jié)端部焊接熱處理環(huán)1826．6不同加熱方式下加熱效果對(duì)比1846．6．1有限元模型的建立1846．6．2加熱工藝的確定1856．6．3模擬結(jié)果與分析1886．7大型筒節(jié)熱處理過程物理模擬試驗(yàn)1936．7．1試驗(yàn)方案1936．7．2數(shù)值模擬結(jié)果1956．7．3物理模擬1986．7．4試驗(yàn)方法與結(jié)果分析199第7章大型筒節(jié)噴射冷卻和快速熱處理技術(shù)探討2037．1大型筒節(jié)噴射冷卻基本理論2037．1．1導(dǎo)熱基本原理2037．1．2對(duì)流換熱系數(shù)模型2057．1．3組織冷卻轉(zhuǎn)□曲線2077．2大型筒節(jié)噴射冷卻裝置設(shè)計(jì)及冷卻過程模擬2087．2．1大型筒節(jié)噴射冷卻裝置的設(shè)計(jì)2087．2．2大型筒節(jié)噴射冷卻過程有限元模型2127．2．3大型筒節(jié)冷卻工藝制定2157．3大型筒節(jié)噴射冷卻工藝參數(shù)優(yōu)化2167．3．1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)2167．3．2正交試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果及分析2177．3．3不同冷卻方式下冷卻效果仿真模擬2227．4大型筒節(jié)快速熱處理工藝路線研究2267．4．1大型筒節(jié)快速熱處理工藝的制定2267．4．2大型筒節(jié)快速熱處理仿真模擬2297．5大型筒節(jié)熱處理過程物理模擬試驗(yàn)研究2367．5．1試驗(yàn)方案2367．5．2試驗(yàn)結(jié)果分析237參考文獻(xiàn)239