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文檔簡介
1、近10年來,鋼結構橋梁由于具有諸多優(yōu)點而被工程大量采用,突破了以往僅在大跨度橋梁建設中采用鋼結構的局面。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,國家加大了對交通運輸行業(yè)的的投入,橋梁鋼的需求同益增加且對其性能也提出了更高要求。與國外相比,我國橋梁用鋼發(fā)展較緩慢,現(xiàn)有鋼種的強度低、焊接性能差,需要預熱,不具備耐候性,以致它們的成分設計和工藝優(yōu)化勢在必行。
在橋梁用鋼生產(chǎn)流程中,熱軋是決定產(chǎn)品質量的關鍵環(huán)節(jié),其工藝優(yōu)化取決于對熱軋過程中軋件微
2、觀組織演化規(guī)律的認識,其中,對高溫軋制期間動態(tài)再結晶規(guī)律的了解尤為重要。動態(tài)再結晶演變是多機制綜合作用的復雜過程,憑經(jīng)驗很難進行預測和控制,但是,隨著現(xiàn)代物理冶金、熱成形數(shù)值模擬和組織結構模擬技術的興起與發(fā)展,使得模擬橋梁鋼熱變形動態(tài)再結晶演變過程成為可能。鑒于熱壓縮和熱軋的變形共性及其相同的組織變化特征,建立合理的熱壓縮動態(tài)再結晶模型,模擬高溫變形期間坯料內部的組織演變過程,能夠為優(yōu)化熱壓縮和熱軋的工藝參數(shù)及在線控制方案、正確預測產(chǎn)品
3、組織結構與性能奠定理論基礎,提供實際參考。
本論文在結合熱模擬實驗、定量金相技術、有限元分析技術和材料動態(tài)再結晶模擬技術的基礎上,分別以兩種新型橋梁鋼HPS485wf和Q420qE為研究對象,通過熱模擬壓縮實驗,在蠕變方程的基礎上,建立了相應的動態(tài)再結晶流變應力模型;采用定量金相分析和動態(tài)再結晶唯象理論相結合的方法,對它們的微觀組織演化進行分析并建立了動態(tài)再結晶動力學模型與晶粒尺寸模型;基于熱-力耦合剛塑性有限元法與金屬微
4、觀組織演變的數(shù)學模型,在MARC有限元軟件平臺上利用二次開發(fā),編制了一個模擬橋梁鋼熱變形過程動態(tài)再結晶演化的程序,并成功模擬了HPS485wf鋼的熱壓縮動態(tài)再結晶過程,揭示了對應的動態(tài)再結晶組織演變規(guī)律,系統(tǒng)分析了熱變形參數(shù)對動態(tài)再結晶的影響規(guī)律。
研究表明,數(shù)值模擬結果和實驗結果基本一致,模擬的動態(tài)再結晶規(guī)律的正確性得到實驗觀察和動態(tài)再結晶理論的驗證。因此,本文所采用的數(shù)值模擬方法是行之有效的,所建立的流變應力模型和微觀
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