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四线切分控轧控冷装备设计及工艺

通过Fluent计算,设计了四线切分冷却器内部结构.计算结果认为,冷却器入射角的合理设计值为35°;在水压1 MPa、流量100m3/h条件下,当湍流管喉口直径d分别为15、22、30 mm时,对流换热系数最大值分别为16、12和11 kW/(m2·℃);为了防止冷却器返水造成的冷却不均匀,建立了压力、流量与环缝的调节关系模型.低温控轧的四线切分使金属流变速度降低.为了生产顺行和减小线差,对预切分孔型K4和切分孔型K3的楔间距、楔角、两边切分孔半楔角、辊缝和楔角半径等参数进行优化设计.结合测定的CCT曲线,通过Ansys温度场分析制定了合理的两次控冷工艺参数,实现了基圆在P+F组织条件下合金元素减量化生产.

关键词: 四线切分 , 控轧控冷 , 温度场 , 组织

第四届“吴仲华奖励基金”评选出获奖者

工程热物理学报

根据《吴仲华奖励基金章程》（吴奖[2008]01号），经各高等院校、中国工程热物理学会和中国科学院工程热物理研究所认真评选和推荐，吴仲华奖励基金理事会评审并确定授予青年学者戴巍、罗坤、唐桂华“吴仲华优秀青年学者奖”，授予程雪涛等10位同学“吴仲华优秀学生奖”。

关键词: 基金 , 奖励 , 评选 , 获奖者 , 中国科学院 , 青年学者 , 物理研究所 , 高等院校

H型钢质量缺陷成因分析及控制策略

邸全康 , 孙齐松 , 程四华 , 丁宁 , 李占斌 , 康永林

连铸

采用异形坯轧制的H型钢表面存在腹板裂纹、腹板凹坑、翼缘烂钢和R角裂纹等缺陷,通过金相显微镜组织观察、SEM观察及能谱测定、异形坯开坯后温度场ANSYS数值模拟等手段对裂纹形成机制分析。认为H型钢腹板裂纹形成主要与异形坯R角附近纵裂有关,腹板麻面形成主要与皮下气泡和加热炉加热制度有关,翼缘烂钢主要与保护渣卷渣有关,R角裂纹主要与BD-Ur-E-Uf轧制过程温度场梯度大导致应力差异性大有关。针对成因提出了改进措施。

关键词: H型钢 , 腹板裂纹 , 腹板凹坑 , R角裂纹

成分及尺寸效应对低碳钢中析出相影响

晁月林 , 周玉丽 , 王立峰 , 邸全康 , 程四华 , 郑福印

材料热处理学报

通过小样电解试验、XRD、TEM对低碳钢中析出相进行了分析,研究了成分效应、尺寸效应对含钒、氮微合金低碳钢中析出相析出行为的影响.结果表明,低碳钢在相同控轧控冷条件下,尺寸效应对钒影响较大,随尺寸增大,φ32 mm钒析出率比+22mm增加约30％,其中M3C形式析出增加20％以上,以MC形式析出增加约5％;随氮含量升高,φ22 mm中钒析出率增大,达到45％～ 50％,其中以MC形式析出率占30％～ 35％,以M3C形式析出率为13％～ 15％;增加钒含量,氮含量利用率明显提高;钒碳氮化物析出物以5 ～15 nm的细小颗粒为主,同时伴有少量大颗粒.

关键词: 成分 , 尺寸 , 低碳钢 , 析出率

薄腹板近终形异形坯连铸温度场数值模拟

王晓晨 , 孙齐松 , 邸全康 , 丁宁 , 程四华 , 周剑波

钢铁

薄腹板异形坯更体现了近终形的特点.采用有限元数值模拟计算了薄腹板异形坯连铸温度场,分析了不同拉速、比水量对连铸过程温度、坯壳厚度和液芯长度的影响.结果表明:异形坯不同位置的温度和坯壳厚度不均匀,当异形坯腹板较薄时,腹板处凝固传热较慢,腹板处和R角处坯壳最薄弱,比翼缘边部薄约4mm;拉速每提高0.1 m/s,异形坯出结晶器时的表面温度会提高约80～100℃,坯壳厚度会减薄0.8～1.2mm,液芯长度增加1.2～1.6m;比水量每提高0.05 L/kg,异形坯出二冷段时的表面温度会降低约8～16℃,液芯长度缩小0.13m.

关键词: 薄腹板异形坯 , 连铸 , 温度场

超快冷工艺下N含量对40Si2MnVTi钢组织与性能的影响

邸全康 , 康永林 , 王全礼 , 周玉丽 , 程四华 , 郑福印

材料热处理学报

研究认为在0.4％ C-0.8％ Si-1.65％ Mn-0.12％ V-0.02％ Ti-0.012％ Als钢中,当V/N比从20.0降至10.0,V(CN)在最大形核率温度下的相对形核率提升约16个数量级,Ti(CN)提升约7个数量级,当V/N比进一步降至7.85和4.76,析出相形核率提升不显著,在相同超快冷工艺下,析出相尺寸可从60 ～ 100 nm细化至10～20 nm;该钢在F+P+B组织类型下,N加入量不宜超过140×10-6,在M+B组织类型下不宜超120×10-6,这主要是因为超快冷下过饱和的C、N原子在室温状态下扩散与M/B中高密度位错缠绕形成大量史氏气团强烈钉扎位错,从而导致材料塑性显著降低且推延自然时效时间.

关键词: N含量 , 析出相 , 冷速 , 时效

首钢SWRH82B线材异常组织成因分析

孔祥涛 , 陈兆阳 , 周德 , 程四华 , 王丽萍 , 李三凯

钢铁

首钢第一线材厂在生产SWRH82B线材过程中,盘条检测芯部出现异常组织现象：珠光体与残余奥氏体共存、索氏体与网状铁素体共存、索氏体与马氏体共存。通过对生产数据跟踪和扫描电镜观测发现,在冶炼、连铸过程中不稳定操作,铸坯中溶质元素碳、锰和铬元素偏析,钢液铬合金元素熔解不均匀,碳、锰和铬综合作用明显提高奥氏体的稳定性,大大推迟了奥氏体向珠光体的转变时间,在A1～Acm温度之间时间相对较长,形成残余奥氏体组织和珠光体、索氏体共存的局面;钢中溶质元素富集造成吐丝温度与相变之前冷速过快,形成片层间距不同的屈氏体和马氏体快冷低温组织。

关键词: SWRH82B , 异常组织 , 成分偏析

含Nb高碳钢的奥氏体晶粒长大模型

王猛 , 王晓晨 , 程四华 , 李龙飞

材料热处理学报

通过热处理试验和组织观察,研究了在1123 ～1523 K内加热温度和时间对含Nb高碳钢奥氏体晶粒尺寸变化的影响,分析了奥氏体化过程Nb的析出状态,并推导了含Nb高碳钢等温加热过程的奥氏体晶粒长大模型.结果表明:随着加热时间的延长,在低温区(1123 ～ 1423 K)加热时,晶粒长大速率较慢;在高温区(1423～1523 K)加热时,晶粒发生快速长大.所建立的模型适合奥氏体化过程晶粒尺寸演变的计算.

关键词: 含Nb高碳钢 , 奥氏体 , 晶粒长大 , 模型

蠕变持久统一方程

张少波 , 傅惠民 , 张应福

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.12.003

建立了一种蠕变持久统一方程和热强参数统一方程,它不但将目前常用的拉森-米勒(L-M)方程、葛-唐吾(G-D)方程、曼森-索柯普(M-S)方程和曼森-哈弗特(M-H)方程统一表达为一个方程,而且还能很好地表征工程中许多用上述四种方程无法描述的材料蠕变断裂时间、应力和温度之间的关系.所以,与现行规范中推荐的这四种蠕变持久方程相比,统一方程具有对试验数据的拟合精度高、适用性强等优点.

关键词: 蠕变 , 持久强度 , 持久方程