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无缝钢管热轧后控冷工艺的组织性能数值模拟

王敏婷 , 李学通 , 饶伟强 , 杜凤山

钢铁

为了实现无缝钢管生产工艺流程中定(减)径之后矫直之前的控制冷却,采用数值模拟方法研究了20号钢管轧后冷却过程的组织力学性能变化规律.首先采用试验方法测定钢探头在不同冷却介质条件下的温度变化曲线,根据反传热法基本原理计算得出钢探头冷却过程中表面换热系数与工件温度的关系.然后,采用有限差分法建立了钢管冷却过程中的温度场、组织相变及力能性能预测系统,分析了不同冷却工艺条件下钢管的组织状态与力学性能.最后,进行钢管空冷过程的试验分析,测定了不同时刻的温度数据和冷态钢管的力学性能,其计算结果与实测数据吻合良好.该研究结果可为实现无缝钢管控制冷却提供基础性数据.

关键词: 无缝钢管 , 有限差分法 , 冷却制度 , 组织 , 性能

高塑性Mg-Gd-Zn镁合金管材的组织和力学性能研究

刚建伟 , 陈晓霞 , 唐伟能 , 陈荣石

材料科学与工艺

为了制备高塑性镁合金无缝管材,将具有不同初始组织的Mg-3%Gd-1%Zn(质量分数/%,以下简称GZ31)合金空心锭在420 ~480℃挤压成无缝管材,采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析和拉伸试验等表征了管材的组织和力学性能.结果表明:GZ31镁合金无缝管材较AZ31具有更弱的基面纤维织构;420℃一次挤压成形的GZ31管材由于组织中还存在粗大的原始晶粒,导致室温伸长率较低;440℃及以上挤压时得到完全再结晶组织,且随挤压温度升高,再结晶晶粒和第二相尺寸逐渐增大;经过一次挤压开坯后再在440℃二次挤压的无缝管材具有更细小的平均晶粒尺寸(约12 μm),其室湿伸长率高达35%,明显优于传统AZ31以及一次挤压成形的GZ31镁合金无缝管材.

关键词: Mg-3%Gd-1%Zn镁合金 , 挤压 , 无缝管材 , 基面纤维织构 , 室温伸长率

钒微合金化N80级无缝管成分和工艺优化的模拟研究

薛东妹 , 潘涛 , 赵苏娟 , 王青峰 , 杨才福 , 张永权

钢铁钒钛

利用Gleeble模拟技术研究了不同N含量和热加工工艺对N80无缝管(33Mn2V成分)的影响.结果显示,在各种工艺条件下,N含量从0.005%增加至0.014%或0.021%,在保持钢的强度提高的同时,钢的韧性也显著增加.进一步研究表明,当降低再加热温度时,钢的强度略微损失,韧性提高;而钢的中间停冷温度从450℃提高至700℃,工艺从在线常化变化为非在线常化,则使钢的强度有较大提高的同时韧性明显降低.无缝管的上述力学性能变化和V在钢中的溶解和析出行为以及相应的显微组织变化有直接关系.N含量的增加则优化了V(CN)的析出行为.

关键词: 无缝管 , 钒微合金化 , 在线常化 , 再加热温度 , N含量 , Gleeble模拟

张力减径过程管形预测的分组有限元模型

臧新良 , 于辉 , 杜凤山

钢铁

针对无缝钢管张力减径产品的管形问题,将张力减径过程分为机架内的轧制变形和机架间的网格再生过程,在有限元软件Marc平台上,建立了管形预测的分组有限元模型,进行三维热力耦合有限元模拟研究.结合某厂产品的轧制工艺,进行了管形模拟分析,并与实测数据进行对比,验证模型的可靠性.该模型为提高产品质量、指导工艺设计提供了研究手段.

关键词: 无缝钢管 , 张力减径 , 管形预测 , 有限元模型

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