特厚板温度梯度轧制有限元模拟与实验研究

vinny911

特厚板广泛应用于桥梁、造船、海洋平台、压力容器等的结构建设和关键部位的承重件，因此对其性能也提出了更高的要求。除要求强度外，还要求有较好的韧性、焊接性、疲劳性、耐海水腐蚀性、抗层状撕裂性、冷热加工性等。但是，由于特厚板坯料和成品厚度大，受轧制压缩比的限制，往往需要采用大型铸锭或特厚连铸坯轧制。

北京科技大学的学者针对特厚板再结晶型轧制，板坯中心难以变形导致心部晶粒粗大的问题，使用Q235B钢，采用有限元方法建立了特厚板轧制的仿真模型，以研究在特厚板轧制过程中引入厚度方向上的温度梯度对钢板心部应变的影响，并与传统均温轧制进行对比，预测了两种温度场条件下奥氏体再结晶的晶粒尺寸。采用大试样平面应变实验对模拟结果进行验证。研究结果表明，温度梯度轧制有利于增加坯料心部应变量，最大增加了61.35%。计算和实验结果显示温度梯度轧制可以减小特厚板心部晶粒尺寸，晶粒度级别提高了一个等级，说明该工艺对提高特厚板中心区域性能有利。