【摘 要】
：
连铸坯内部缺陷主要包括中心偏析、缩孔及疏松等。对于大断面钢材成品而言,由于压缩比不足,这些缺陷在后续轧制中无法得到有效消除,大大降低了钢材成品的力学性能,导致产品无法满足使用要求。近年来,东北大学提出了连铸坯热芯大压下轧制技术（Hot-core Heavy Reduction Rolling,HHR2）,该技术是在连铸机出口处布置轧机,利用连铸坯表面温度低、芯部温度高的温度分布特征,对连铸坯进行单
论文部分内容阅读
连铸坯内部缺陷主要包括中心偏析、缩孔及疏松等。对于大断面钢材成品而言,由于压缩比不足,这些缺陷在后续轧制中无法得到有效消除,大大降低了钢材成品的力学性能,导致产品无法满足使用要求。近年来,东北大学提出了连铸坯热芯大压下轧制技术（Hot-core Heavy Reduction Rolling,HHR2）,该技术是在连铸机出口处布置轧机,利用连铸坯表面温度低、芯部温度高的温度分布特征,对连铸坯进行单道次大压下量高渗透轧制,旨在改善连铸坯内部质量。目前,连铸坯压下技术的研究大多集中在如何减少连铸坯中心偏析、缩孔及疏松等低倍缺陷,而有关压下过程连铸坯显微组织演变和再加热组织遗传方面机理尚不清晰。本文针对连铸坯热芯大压下轧制过程,从显微组织的角度研究了 Nb-Ti微合金钢连铸坯高温黏塑性区动态再结晶行为、奥氏体组织演变规律、微合金第二相粒子析出行为,并建立连铸坯组织跟踪、监测及评价体系,系统研究了热芯大压下轧制及装送工艺对Nb-Ti微合金钢连铸坯组织、铸坯再加热组织、热轧成品组织和力学性能的影响,为制定和优化连铸坯热芯大压下轧制工艺参数提供理论依据。论文的主要内容和研究结果如下:（1）针对超高温（1200℃以上）、低应变速率条件下钢铁材料参数和本构模型缺乏的现状,采用单道次压缩热模拟实验,深入研究了Nb-Ti微合金钢高温黏塑性区（1000～1350℃）的流变行为,建立了高温黏塑性本构模型、动态再结晶模型和动态再结晶奥氏体晶粒尺寸模型。采用这些模型可以对实验钢在更高变形温度和更低应变速率下的动态再结晶体积分数和奥氏体晶粒尺寸进行定量分析,丰富了钢铁材料超高温变形的物理冶金学数据库。（2）采用双道次压缩热模拟实验,系统研究了高温黏塑性区（850～1300℃）不同变形参数对Nb-Ti微合金钢第二相粒子析出行为的影响,建立了奥氏体再结晶驱动力模型和第二相粒子析出钉扎力模型,阐明了高温黏塑性区析出与再结晶的交互作用。结果表明,实验钢在850～1000℃下变形,析出会通过消耗形变储能而优先于再结晶发生,对再结晶起到阻碍作用;实验钢在1100～1300℃下变形,再结晶会通过消耗形变储能降低第二相粒子析出驱动力而优先于析出发生。（3）采用Deform-3D软件建立了黏塑性热力耦合有限元模型,对Nb-Ti微合金钢连铸坯热芯大压下轧制过程进行数值模拟,并结合所建立的高温黏塑性动态再结晶模型及其晶粒尺寸模型,对连铸坯厚度方向的动态再结晶体积分数和奥氏体晶粒尺寸进行定量化分析研究。结果表明,只有同时具有大温度梯度和大变形量的条件时,才能够使轧制变形进一步渗透至铸坯芯部,从而显著提高芯部动态再结晶体积分数,大幅细化芯部奥氏体晶粒,明显提高铸坯厚度方向上的组织均匀性。（4）开展了 Nb-Ti微合金钢连铸坯热芯大压下轧制实验。结果表明,CC铸坯表面至芯部的铁素体晶粒尺寸分别约为82、105和128 μm,CC-HHR2铸坯表面至芯部的铁素体晶粒尺寸分别约为69、63和65 μm;CC-HHR2铸坯1/4厚度处尺寸为6～20 nm的析出粒子数量较CC铸坯1/4厚度处的析出粒子数量明显增多。该实验证实了热芯大压下轧制对提高Nb-Ti微合金钢连铸坯厚度方向上的组织均匀性具有明显效果。（5）开展了 Nb-Ti微合金钢连铸坯再加热和控轧控冷实验,系统研究了热芯大压下轧制对铸坯再加热组织和热轧成品组织遗传性的影响。结果表明,CC-HHR2铸坯再加热和轧制后的奥氏体晶粒较CC铸坯得到明显细化,该实验证实了铸坯再加热前后存在一定程度的组织遗传性,并且热芯大压下轧制对组织的细化效果也能够保留至最终热轧成品组织中,使热轧成品力学性能均匀性也得到明显提高。（6）开展了Nb-Ti微合金钢热芯大压下轧制连铸坯装送实验,研究了CC铸坯和CC-HHR2铸坯在不同装送工艺下的显微组织演变、微合金第二相粒子析出及力学性能变化。与常规CC铸坯冷装工艺相比,CC-HHR2铸坯直接轧制工艺和热装工艺在不降低组织均匀性和力学性能均匀性的前提下,还能更好地实现高效、节能和优化生产。
其他文献
分布式电驱动因凭借其动力链短、响应快速可控、容易获得更高驱动效率等优点已经成为电动汽车的研究热点之一。因控制自由度的增加,可获得更高的操纵稳定性和能量效率的同时,也增加了控制的难度。控制难度一方面体现在四个车轮驱/制动的协调性,另一个方面体现在对车辆状态参数的敏感性。因此,基于车辆状态参数估计方法,研究分布式电驱动汽车的操纵稳定性控制和能量效率优化具有重要的理论意义和应用价值。本文在国家自然科学基
四杆机构是一类十分重要的机械机构,许多工作过程需要连杆上的描点沿着不同的路径运动,这些路径可以是直线的或者具有非常复杂的形状。无论路径形状如何,都很难设计出能够精确实现期望运动轨迹的机构,轨迹综合（Path Synthesis）的主要目的是找到一个平面四杆结构,使得连杆机构上的点能沿某一预先给定的路径行走。优化方法可以有效地解决路径综合问题,它的主要优点是易于实现,并且不需要深入了解问题的搜索空间
近年来,随着物联网的兴起,各个国家建设智慧城市的步伐日益推进。在智慧城市中,对高速移动的无人机、车辆等实现自组通信可以增强服务功能,扩大服务范围,更好的为人们提供服务。以无人机自组网（Flying Ad Hoc Network,FANET）和车载自组网（Vehicular Ad-Hoc Network,VANET）为代表的高动态自组网得到了广泛应用。实现稳定、准确的数据传输是此类高动态自组网部署和
我国页岩气资源非常丰富,技术可采储量约21.8万亿立方米,高效开发我国页岩气资源可以缓解国内天然气能源的供给问题。目前,页岩气的开发主要有水力压裂和无水压裂技术,其中超临界CO2（SC-CO2）强化页岩气开发是一种无水压裂技术,近些年受到国内外学者的广泛关注,该方法不仅可以避免常规水力压裂技术带来的水资源消耗巨大、环境污染严重和页岩储层伤害等一系列问题,还能达到封存CO2和促进页岩气回收（CS-E
三维两波数气动导纳可描述紊流三维效应对抖振力非定常特性的内在机理,对于大跨度桥梁的抖振响应精细化分析具有重要意义。以往的相关研究多是针对零攻角条件,忽略了紊流纵向脉动成分对抖振升力的贡献。而在非零攻角条件下,紊流纵向、竖向脉动成分对抖振力的贡献均不可忽略,因此有必要开展非零攻角下的钝体断面三维气动导纳研究。另一方面,二维气动导纳是两波数气动导纳在片条假定条件下的特解,对于跨宽比较大的桥梁,其可简化
近年来,随着无线传感网络的快速发展,以及在环境监测、智慧城市、物联网和国家安全等领域的广泛应用,供电问题已成为制约其进一步发展的共性技术瓶颈,环境动能能量收集器是解决无线传感网络节点供电问题的有效途径。论文针环境动能能量收集器存在的工作频带窄、环境适应性差等问题,开展相应的理论与实验研究,具有重要的科学意义和应用价值。论文针对线性振动能量收集器频带宽度难以满足实际应用需求的关键问题,提出了基于双端
脆性裂隙岩石的变形破坏特征和破裂灾变机理是岩体工程失稳防治的基础性科学问题。本文围绕脆性裂隙岩石损伤破坏这一科学问题,在声发射活动实时监测、数字图像相关全场测量与力学数据定量分析的基础上,结合近场动力学数值模拟,对脆性裂隙岩石损伤演化规律及失效机制开展研究,同时对局部化失稳前兆声发射（AE）时间序列进行伪前瞻性建模以预测脆性岩石失稳时间。研究脆性裂隙岩石损伤破坏问题将有助于深入理解岩石（体）变形破
高盐有机废水的处理与资源化一直是环境领域研究的热点与难点,特别是高盐有机废水中营养盐的去除。利用微生物作为电极催化剂将废水中的污染物转化成电能的新技术即生物电化学系统（bioelectrochemical system,BES）广泛应用于有机物、重金属、抗生素等污染性物质的去除。近年来,BES已在低盐低浓度废水营养盐去除方面显示出潜在的应用优势,但高盐高浓度废水（如榨菜废水）条件下BES营养盐的去
石膏是硅酸盐水泥中的重要组分,对硅酸盐水泥水化硬化有明显的积极作用。通常石膏能起到调整水泥早期凝结、促进强度发展和补偿干燥收缩等积极作用。辅助胶凝材料也是水泥混凝土的重要组分,且含量呈越来越高趋势,主要包括水泥生产时引入的混合材和混凝土配制时掺加的掺合料。可以用于水泥混凝土的辅助胶凝材料类型很多,其中比较多的是铝硅质含量较高的工业副产物。随着辅助胶凝材料增加,相应地水泥混凝土中活性铝相也将增加,石
齿轮因其承载能力强、传动平稳被广泛应用于各类机械装备中,其接触特性和动力学行为直接决定了机械装备的服役性能。随着现代装备往重载、高速方向发展,齿轮传动的动力学行为、润滑性能以及传动效率等问题成为研究的重点。传统齿轮设计方法基于经典赫兹接触理论,忽略了齿面间的润滑因素和动力学行为,不能阐明热弹流润滑接触特性与系统动力学行为之间的关联关系,对系统动力学行为的分析不够准确,难以支撑高性能齿轮抗疲劳设计,