連軋SPA-H鋼板氧化行為研究及成形過程模擬.pdf

1、SPA-H鋼是日本開發(fā)的耐大氣腐蝕高耐候結(jié)構(gòu)鋼，具有極強(qiáng)的耐大氣和海水腐蝕能力，是船運(yùn)集裝箱的理想材料。由于其使用環(huán)境特殊，對(duì)鋼板表面質(zhì)量要求甚高。而SPA-H鋼板在CSP生產(chǎn)連軋過程中表面存在高溫氧化，有必要對(duì)它的氧化行為進(jìn)行研究，用以指導(dǎo)生產(chǎn)。本文將SPA-H鋼板分別在360℃、460℃、560℃、660℃、760℃、860℃、960℃和1060℃八種溫度下進(jìn)行60分鐘高溫氧化，用以研究其氧化動(dòng)力學(xué)規(guī)律。采用掃描電子顯微鏡（SEM）

2、和X射線衍射（XRD）分析研究氧化皮形貌、結(jié)構(gòu)組成和抗高溫腐蝕性能。并應(yīng)用有限元ANSYS/LS-DYNA顯式算法對(duì)CSP生產(chǎn)過程的軋制力、應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。
　　 實(shí)驗(yàn)研究了SPA-H鋼的高溫氧化性能。氧化動(dòng)力學(xué)曲線表明SPA-H鋼在360℃和460℃的氧化增重與時(shí)間的關(guān)系遵循對(duì)數(shù)規(guī)律，560℃時(shí)遵循直線規(guī)律，660℃以后的氧化在初期為直線規(guī)律，氧化進(jìn)行一段時(shí)間后呈拋物線規(guī)律。X衍射分析表明SPA-H鋼的的形成

3、溫度在560～660℃之間。SEM分析表明SPA-H鋼在560℃下時(shí)氧化膜很薄，氧化物組織致密，晶粒細(xì)小，分布均勻，660℃以后有凹坑、孔洞、裂紋等缺陷，氧化皮疏松、粘結(jié)性差，氧化膜在熱應(yīng)力和生長(zhǎng)應(yīng)力的作用下容易開裂、剝落。上述結(jié)論表明SPA-H鋼在560℃下具有良好的抗高溫氧化性能，660℃以上其氧化膜已失去了良好的抗高溫氧化性能。 FeO
　　 研究了該鋼在連軋過程中軋制力隨時(shí)間的變化規(guī)律。研究表明：壓下量越大，對(duì)軋件的軋制

4、力越大，最大軋制力越大。
　　 研究了該鋼連軋過程中應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律。分別對(duì)單道次軋制過程中側(cè)面和中心兩點(diǎn)的應(yīng)力場(chǎng)和各道次同一子步Mises應(yīng)力進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明：軋件在整個(gè)道次的軋制過程中，側(cè)面Mises應(yīng)力比中心大；軋件在軋制變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力最大；不同道次后面道次的Mises應(yīng)力比前面道次的應(yīng)力大。分別對(duì)單道次應(yīng)變場(chǎng)和各道次應(yīng)變場(chǎng)進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明：同一道次中還未進(jìn)入軋輥輥縫部分Mises總應(yīng)變最小，從輥縫出