检索结果-内蒙古大学图书馆

摩擦学学报 2023年第4期43卷 421-428页

作者：孙士斌强强王东胜赵子铭康健常雪婷上海海事大学物流工程学院上海201306 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

FH36钢材作为使用在低温恶劣环境下的大型货轮、客轮及海工装备急需基础材料,因其低温高强以及高韧性能得到广泛关注.FH36钢材在冰区环境使用时,不可避免受到冰载荷摩擦磨损破坏作用.本研究中对使用控轧控冷工艺(Thermo mechanical cont... 详细信息

FH36钢材作为使用在低温恶劣环境下的大型货轮、客轮及海工装备急需基础材料,因其低温高强以及高韧性能得到广泛关注.FH36钢材在冰区环境使用时,不可避免受到冰载荷摩擦磨损破坏作用.本研究中对使用控轧控冷工艺(Thermo mechanical control process,TMCP)制备的不同厚度的FH36级船用钢板在20、−5和−20℃条件下的摩擦磨损性能开展试验分析.使用UMT-2 TriboLab型多功能摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,试验选取磨球为氧化铝磨球,直径为8 mm,摩擦方式是球面接触,往复摩擦距离5 mm,载荷为20 N,频率2 Hz,测试的时间为2 h.使用Bruker Contour GT-1型白光干涉仪对钢样在摩擦磨损后的磨痕轮廓进行测量.利用公式通过摩擦磨损试验后钢样的体积损失计算出钢样的磨损量,并对摩擦磨损试验所得到的摩擦系数和磨损量进行对比分析.使用CXS-5TAH-118340扫描电子显微镜对钢样的表面微观形貌进行观察并进行摩擦磨损机理分析.试验结果表明,不同轧制深度部位的微观组织变化会直接影响钢材的耐磨性能.轧制钢板表层组织以铁素体和珠光体为主,1/2处组织以铁素体、珠光体和粒状贝氏体为主;两种钢板表层硬度均高于1/2处样品的硬度,其中厚度为20 mm钢板表层和1/2处硬度分别为490 HV和441 HV;厚度为40 mm钢板表层和1/2处硬度分别为507 HV和451 HV;在2、−5和−20℃条件下,钢板表层的平均摩擦系数都明显高于1/2处的平均摩擦系数,相应的磨痕深度、宽度以及磨损量都较小.另外,低温环境对FH36级船用钢板的耐磨性影响较大,表层及1/2处样品的磨损量均随着温度降低逐渐加大,磨损机理以磨粒磨损为主,以疲劳磨损和黏着磨损为辅.

关键词： FH36 船用钢板低温摩擦系数摩擦磨损

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控轧控冷工艺及其在热轧弹簧扁钢中的应用研究

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材料与冶金学报 2024年

作者：袁长波侯世耀杨东欧朱雷姜超王帅赵阳陈礼清青岛特殊钢铁有限公司棒材研究所东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室东北大学材料科学与工程学院

作为各工业领域中必不可少的结构功能一体化材料，弹簧钢有着非常广泛的应用。在弹簧钢实际工业生产过程中，控轧控冷工艺是最重要的工序之一，不仅决定热轧后的组织状态，也影响弹簧钢下料的难易程度和生产效率，甚至对热处理后弹簧钢... 详细信息

作为各工业领域中必不可少的结构功能一体化材料，弹簧钢有着非常广泛的应用。在弹簧钢实际工业生产过程中，控轧控冷工艺是最重要的工序之一，不仅决定热轧后的组织状态，也影响弹簧钢下料的难易程度和生产效率，甚至对热处理后弹簧钢的力学性能也有重要影响。本文中首先概述了控轧控冷工艺的发展历程和原理；其次，结合弹簧扁钢的实际生产过程，指出如何优化控轧控冷工艺的要点。最后，针对两种常用的低合金弹簧扁钢，对比研究分析不同控轧控冷工艺以及热处理对其力学性能的影响规律，为高性能弹簧扁钢的工业化生产提供技术指导。

关键词：弹簧钢控轧控冷微观组织力学性能

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集装箱用高强耐候钢组织及腐蚀行为研究

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材料与冶金学报 2022年第3期21卷 220-227页

作者：宋丽英周聪高秀华朱成林东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819

利用动态相变仪分析Nb-Ti微合金化高强耐候钢在不同冷却速率下的显微组织变化规律,采用控轧控冷工艺获得高强热轧钢板,并通过72 h周期浸润腐蚀试验和腐蚀锈层元素分布分析对高强热轧钢板的腐蚀行为进行研究.结果表明:当冷却速度小于1℃/... 详细信息

利用动态相变仪分析Nb-Ti微合金化高强耐候钢在不同冷却速率下的显微组织变化规律,采用控轧控冷工艺获得高强热轧钢板,并通过72 h周期浸润腐蚀试验和腐蚀锈层元素分布分析对高强热轧钢板的腐蚀行为进行研究.结果表明:当冷却速度小于1℃/s时,变形后的奥氏体转变为铁素体、珠光体和贝氏体;随着冷却速率的增加,珠光体和铁素体逐渐减少并直至消失,贝氏体数量增加;采用控轧控冷工艺获得的高强钢板屈服强度为704 MPa,抗拉强度为753 MPa,伸长率为20.2%,-40℃低温冲击吸收功平均值为121 J;腐蚀后的实验钢与Q345B碳钢的相对失重率为52.11%,其表面锈层与铁基体结合紧密,表明Nb-Ti高强耐候钢在工业大气腐蚀环境下具有良好的耐腐蚀性能.

关键词：高强耐候钢显微组织力学性能腐蚀行为

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基于WOA-ELM-LSTM的非稳态热轧过程轧制力预测

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钢铁研究学报 2024年第1期36卷 85-94页

作者：丁敬国刘方路于琨李旭张殿华东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 辽宁工业大学材料科学与工程学院辽宁锦州121001

热连轧生产过程中,因换辊、换钢种、换规格等非稳态轧制条件下,轧制力的预测精度降低,导致产品厚度命中率降低、秒流量控制失衡、宽度拉窄等质量问题,究其原因发现,机制模型在非稳态条件下的模型误差存在较大差异,仅通过层别表模型参数... 详细信息

热连轧生产过程中,因换辊、换钢种、换规格等非稳态轧制条件下,轧制力的预测精度降低,导致产品厚度命中率降低、秒流量控制失衡、宽度拉窄等质量问题,究其原因发现,机制模型在非稳态条件下的模型误差存在较大差异,仅通过层别表模型参数切换无法实现精准设定。为解决该问题,首先,构建具有计算速度快和预测精度良好的极限学习机作为浅层神经网络,同时构建具有挖掘工业数据特征能力强的短时记忆网络作为深度神经网络。其次,采用鲸鱼算法对极限学习机参数寻优,构建了基于鲸鱼算法优化极限学习机协同长短时记忆网络(whale algorithm to optimize extreme learning machine cooperative long-term and short-term memory network,WOA-ELM-LSTM)的热轧轧制力预测模型,然后增加误差值评判机制,利用长短时记忆网络对轧制力偏差值进行训练并结合极限学习机模型轧制力预测值进行二次修正,将该混合模型与支持向量机、经鲸鱼算法优化后的支持向量机(WOA-SVR)、极限学习机、经鲸鱼算法优化后的极限学习机(WOA-ELM)进行模型预测精度对比。对比结果表明,基于WOA-ELM-LSTM的热轧轧制力模型预测精度明显高于其他方法,该模型的R2值为99.34,轧制力预测偏差在±5%以内,在板带材热连轧生产中有着良好的应用前景。

关键词：轧制力预测热连轧极限学习机鲸鱼优化算法非稳态过程

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基于ANSYS Fluent的热处理炉加热效率模拟计算

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金属热处理 2025年第2期50卷 278-281页

作者：于亮张飞田通刘宇佳沈阳工学院信息与控制学院辽宁沈阳113122 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

为提高热处理炉的加热效率,提出在炉顶增加喷嘴的设计方案,利用ANSYS Fluent软件模拟了炉顶喷嘴不同射速下(0~120 m/s)炉内流场分布,并对不同射速下(30~210 m/s)炉内钢板的温升变化进行了分析。结果表明,在炉顶增加喷嘴后,炉内流场分布... 详细信息

为提高热处理炉的加热效率,提出在炉顶增加喷嘴的设计方案,利用ANSYS Fluent软件模拟了炉顶喷嘴不同射速下(0~120 m/s)炉内流场分布,并对不同射速下(30~210 m/s)炉内钢板的温升变化进行了分析。结果表明,在炉顶增加喷嘴后,炉内流场分布更加均匀,且随喷嘴射速增加,气体流动更稳定且均匀,炉内温度分布也更加均匀;不同喷嘴射速下,炉内钢板的升温速率随着射速的增加而增加,但超过某一阈值后,钢板的升温速率提升有限。可见,炉顶增加喷嘴及优化射速参数可显著提高热处理炉的加热效率。

关键词：辊底式热处理炉流场分布数值模拟 ANSYS 换热效率

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横向感应加热装置功率因数的研究与优化

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热加工工艺 2024年第4期53卷 63-69页

作者：周建男王君徐建忠吴志强尹嘉麒东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 中北大学电气与控制工程学院山西太原030051

横向磁通感应加热技术因其连续加热金属薄板带材的优异性能一直是近年来研究的焦点。为了满足节能环保要求,提高加热系统的功率因数可加强系统能源的利用率同时降低设备的成本。基于对45钢薄带加热需求设计了横向感应加热装置,采用有限... 详细信息

横向磁通感应加热技术因其连续加热金属薄板带材的优异性能一直是近年来研究的焦点。为了满足节能环保要求,提高加热系统的功率因数可加强系统能源的利用率同时降低设备的成本。基于对45钢薄带加热需求设计了横向感应加热装置,采用有限元数值模拟的方法研究结构参数与电激励参数对横向感应加热系统功率因数的影响,并结合各参数对加热系统功率因数的影响规律对加热模型进行优化。结果表明,优化后模型与初始模型相比,系统的功率因数上升0.048,相对不均匀度下降5.15℃。优化后的模型有效地提高了系统的功率因数,并改善了带材的温度均匀性。

关键词：横向感应加热数值模拟带材加热功率因数温度均匀性

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退火温度对淬火配分后热轧高强钢显微组织和力学性能的影响

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机械工程材料 2024年第10期48卷 21-27页

作者：于永梅李治国娄国栋王源郭家鹏颜欣然沈阳化工大学机械与动力工程学院沈阳110142 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819

将热轧高强钢升温至不同温度(780,810,840,870℃)保温退火600s后进行200℃×60s淬火+410℃×300s配分处理,研究了退火温度对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,淬火配分后试验钢中铁素体和马奥岛含量减少... 详细信息

将热轧高强钢升温至不同温度(780,810,840,870℃)保温退火600s后进行200℃×60s淬火+410℃×300s配分处理,研究了退火温度对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,淬火配分后试验钢中铁素体和马奥岛含量减少,回火马氏体、残余奥氏体和贝氏体含量增加;随着退火温度升高,抗拉强度先减小后增大,屈服强度、断后伸长率、屈强比和冲击吸收功均先增大后减小;840℃退火温度下淬火配分后试验钢的强度、塑性和韧性匹配优异,抗拉强度(830MPa)较大,屈服强度(585MPa)、断后伸长率(39.6%)、屈强比(0.70)和冲击吸收功(-20,-40℃环境下分别为28.35,27.69kJ)最大。

关键词：退火温度淬火配分工艺热轧高强钢显微组织力学性能

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基于“两性一度”的研究型虚拟仿真教学平台设计与开发

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机械设计 2023年第9期40卷 135-141页

作者：梅瑞斌包立张欣东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学秦皇岛分校资源与材料学院河北秦皇岛066004

基于有限元数值模拟技术和人机交互界面程序开发所构建的虚拟仿真教学平台,可以免去学生对有限元理论和软件的学习掌握,同时,学生面对友好的交互界面可自主研究基础理论问题,以及培养创新研究能力。文中结合塑性力学理论和实验教学内容... 详细信息

基于有限元数值模拟技术和人机交互界面程序开发所构建的虚拟仿真教学平台,可以免去学生对有限元理论和软件的学习掌握,同时,学生面对友好的交互界面可自主研究基础理论问题,以及培养创新研究能力。文中结合塑性力学理论和实验教学内容建立了棒材拉伸、板材拉伸和圆柱体压缩3种材料力学基本性能试验过程试样变形虚拟仿真平台,并将尺寸、变形、材料、网格模型等参数设计为可变量,以协助学生研究关键因素对材料拉伸和压缩过程变形规律及力学特征影响机理,对课堂教学质量和学生科研素养培养具有显著提升效果,也为“两性一度”标准下的一流课程建设提供了解决方案。

关键词： “两性一度” 拉伸和压缩有限元虚拟仿真研究型

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960MPa级工程机械用钢热轧过程的氧化铁皮演变研究

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热加工工艺 2025年第5期54卷 105-111,116页

作者：吴浩鸿赵文聪王皓汪宏兵陈强曹光明湖南华菱涟源钢铁有限公司技术中心湖南娄底417009 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

针对高强工程机械用钢960QT热轧全流程的工艺,设计了高温氧化动力学、氧化铁皮热变形、氧化铁皮结构转变等实验,系统研究了热轧过程中目标钢种高温氧化行为的演变规律。结果表明,960QT经过高温氧化后,Cr发生选择性氧化,提升了氧化激活能... 详细信息

针对高强工程机械用钢960QT热轧全流程的工艺,设计了高温氧化动力学、氧化铁皮热变形、氧化铁皮结构转变等实验,系统研究了热轧过程中目标钢种高温氧化行为的演变规律。结果表明,960QT经过高温氧化后,Cr发生选择性氧化,提升了氧化激活能,其氧化激活能为168.96 kJ/mol。随轧制温度升高,氧化铁皮塑性也提高,在高温下氧化铁皮具有良好的变形能力,轧制变形后氧化铁皮的完整性更好。根据氧化铁皮的结构转变实验,发现在氧化皮中的FeO会经历先共析Fe3O4析出以及共析组织生成两个阶段,并系统绘制了氧化铁皮结构转变TTT曲线,发现结构转变过程符合C型规律,共析转变的鼻尖温度在450℃左右。结合以上实验结果,对热轧全流程生产工艺进行了优化设计,960QT表面状态得到了明显改善。

关键词： 960QT 高温氧化热变形结构转变

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H13热挤压芯棒疲劳寿命的有限元与实验研究

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钢管 2025年第1期54卷 7-12页

作者：邱春林王哲龚殿尧东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

以H13热挤压芯棒为研究对象,采用ABAQUS有限元模拟软件建立模型并模拟挤压芯棒的工作过程,获得挤压力以及截面温度场和Mises应力场等计算结果。以模拟计算所得挤压力与实测挤压力相比较,验证了模型的精确性;并对两种规格的H13挤压芯棒... 详细信息

以H13热挤压芯棒为研究对象,采用ABAQUS有限元模拟软件建立模型并模拟挤压芯棒的工作过程,获得挤压力以及截面温度场和Mises应力场等计算结果。以模拟计算所得挤压力与实测挤压力相比较,验证了模型的精确性;并对两种规格的H13挤压芯棒实物进行表面粗糙度、硬度和金相检测,实验结果验证了模拟计算结果的可靠性。在有限元模拟计算的基础上采用FE-SAFE软件进行了疲劳寿命预测,对比了无涂层、α-Al_(2)O_(3)涂层和ZrO_(2)涂层材料对挤压芯棒疲劳寿命的影响,显示ZrO_(2)涂层芯棒寿命最长,α-Al_(2)O_(3)涂层次之,无涂层芯棒寿命最低,采用涂层技术可有效提高芯棒寿命。

关键词：热挤压芯棒疲劳有限元实验

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