Details
Title | Физическое моделирование термомеханической обработки стали |
---|---|
Creators | Колбасников Николай Георгиевич |
Organization | Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого |
Imprint | Санкт-Петербург, 2020 |
Collection | Учебная и учебно-методическая литература ; Общая коллекция |
Subjects | Сталь — Термомеханическая обработка ; Физический эксперимент ; Моделирование |
UDC | 621.789(075.8) ; 669.14(075.8) |
Document type | Tutorial |
File type | |
Language | Russian |
DOI | 10.18720/SPBPU/2/s20-30 |
Rights | Свободный доступ из сети Интернет (чтение) |
Record key | RU\SPSTU\edoc\62208 |
Record create date | 3/4/2020 |
Group | Anonymous |
---|---|
Network | Internet |
Рассмотрены оборудование и методики физического моделирования и исследования процессов структурообразования, происходящих при термомеханической обработке стали: роста зерна аустенита при нагреве, деформационного упрочнения при горячей деформации, сопровождаемого процессами термического разупрочнения – возвратом и динамической и статической рекристаллизацией, выделения карбонитридов микролегирующих элементов, фазовых превращений при контролируемом охлаждении. Описаны методики и результаты экспериментального исследования возникновения температурных интервалов хрупкости стали (ТИХ) и зависимостей характеристик ТИХ от параметров обработки металла при непрерывной разливке. Рассмотрен метод определения предельных значений критерия разрушения Кокрофта-Латама и их изменения по ходу горячей деформации стали. Показано, что предельные значения критериев разрушения определяются структурой металла и изменяются по ходу термомеханической обработки. Рассмотрены методы термомеханической обработки для получения нанокристаллической и ультрамелкозернистой структуры, в том числе многоэтапная горячая деформация в аустенитном структурном состоянии в сочетании с термоциклированием, горячей деформацией в температурном интервале фазовых превращений, деформационно-стимулированное фазовое превращение (DIFT). Описаны методы моделирования температурных режимов сварки и возникновения зон термического влияния. Представлены примеры решения тепловой и деформационной задач при помощи метода конечных элементов. Отмечается, что методы компьютерного инжиниринга и создание цифровых двойников промышленных технологий позволяют решить множество производственных задач, в том числе обеспечить разработку технологий изготовления сталей с заданными параметрами структуры и комплексом механических свойств, выполнить анализ причин разрушения и скорректировать производственные технологии для предохранения от разрушения. Предназначено для студентов магистратуры и аспирантов, обучающихся по программам обучения «Металлургия» и «Материаловедение».
- Оглавление
- 1. ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
- 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ БАЗА И МЕТОДИКИ МОДЕЛИРОВАНИЯ
- 2.1. Оборудование для физического моделирования и исследования структуры
- 2.2. Методики физического моделирования
- 2.2.1. Исследование сопротивления деформации металлов в зависимости от температуры, степени и скорости деформации
- 2.2.2. Моделирование термического разупрочнения
- 2.2.3. Моделирование многостадийной пластической деформации
- 2.2.4. Результаты физического моделирования изменений пластичности при многостадийной горячей прокатке
- 2.3. Исследование высокотемпературной пластичности и температурного интервалахрупкости сталей
- 2.4. Изучение температур начала выделениякарбонитридов и фазовых превращений
- 2.5. Исследование кинетики фазовых превращений при распаде аустенита
- 2.5.1. Краткая характеристика структур, формирующихся в результате распада аустенита
- 2.5.2. Методика исследования фазовых превращений
- 2.6. Определение предельных значений критериев разрушения
- 3. НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРЫ
- 3.1. Деформационные принципы формирования нанокристаллической и мелкозернистой структуры
- 3.2. Моделирование формирования нанокристаллической структуры
- 3.2.1. Измельчение зерна трехстадийной деформацией в аустенитной области
- 3.2.2. Измельчение зерна трехстадийной деформацией в аустенитной области и в межкритическом интервалетемператур
- 3.2.3. Измельчение зерна путем пластической деформации, совмещенной с термоциклированием
- 3.2.4. Измельчение зерна трехстадийной деформацией в аустенитной области, в межкритическом интервалетемператур и окончательной деформации при 700÷400 °С
- 3.2.5. Анализ формирования структуры методом EBSD
- 3.2.6. Тестирование механических свойств материалов с субмикронной и нанокристаллической структурой
- 3.3. Альтернативные методы получения сверхмелкозернисой структуры
- 3.3.1. Деформация аустенита непосредственно перед фазовыми превращениями или «пластичность, инициированная фазовым превращением (DIFT)
- 3.3.2. Исследование формирования структуры при прокатке в температурном диапазоне фазовых превращений
- 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ
- 4.1. Моделирование температурных сварочных циклов и исследование качества сварных швов
- 4.2. Моделирование контактной сварки
- 5. РЕШЕНИЕ ТЕМПЕТАТУРНО-ДЕФОРМАЦИОННЫХ ЗАДАЧ
- 5.1. Постановка температурно-деформационной задачи прокатки с использованием метода конечных элементов в программе Deform-3D
- 6.2. Расчеты температурного режима прокатки
- 6.2.1. Изменение температуры от металла во время транспортировки от печей до вертикального окалиноломателя
- 5.2.2. Изменение температуры металла при прокатке в черно-вой группе клетей
- 5.2.3. Изменение температуры металла во время транспортировки по промежуточному рольганг
- 5.2.4. Изменение температуры металла при прокатке в чистовой группе клетей
- 5.3. Моделирование напряженно-деформированного состояния
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- Список литературы
Access count: 341
Last 30 days: 13