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俄罗斯304不锈钢管生产工艺中的计算机模型

  计算机模型是创新工艺开发和研究的有效方法,由于基于有限元方法的现代化软件的更广泛的推广,在现代化条件下计算机模型获得了实际方向,与此相联系,在与会代表的报告中也给予了极大的关注。

    马格尼托哥尔斯克国立科技大学和马格尼托哥尔斯克钢铁厂的专家呈现了整套数学模型,它可以描述和预测在不同阶段厚板轧制过程的几何尺寸和温度条件(坯参数的测定、化学组成测定、加热测定、粗轧、精轧、加速冷却)。利用上述成套数学模型,可以完成在保证获得成品材规定机械特性和要求结构状态下的更高强度级别304不锈钢管坯生产的有效工艺制度的开发。在生产中这些研发的工艺实施后,可以降低X80强度级别钢的钛、钒、铌的总量,提高金属要求结构状态获得的稳定性。   

    类似的工作奥地利学者针对在带有顶管机的304不锈钢管轧制机组上热轧无缝304不锈钢管生产过程也提出过。这里需要指出的是,与模型化相关的工作,应当具备整体性质并包括从冶炼到具备实用性要求规格成品最终取得的304不锈钢管生产所有工艺。同样,需要建立高速运转的系统、不同科研中心的合作以及能够吸引国家资金拨款的财政支持。

    由俄罗斯304不锈钢管工业研究所合作者提供,采用Qform 3D”(三维成形模拟软件)有限元件软件产品,用来分析304不锈钢管塑性和热处理部分过程。在该研究所根据热处理后金属结构状态的判断,根据穿孔时拉紧——变形状态的分析,解决了金属变形模拟的问题。

    除此以外,俄罗斯304不锈钢管工业研究所还开发出在PQFFQM这样现代化轧机上304不锈钢管连轧过程的新型数学模型。该数学模型可在创作者软件产品的形式上实现。

    应当指出,数学模型和软件产品仅仅是在加工金属正确确定物理—力学性能的条件下和有界限条件的适当课题中发挥其工作能力的。因此,数学模拟常常伴随着物理模拟。

    目前,物理模拟可以实现很大的变化。与此相关,首先是带有根本性的新式试验装备的出现。在现代化阶段,物理模拟首先利用在确定其物理一化学性能的金属微观结构形成过程的模拟上。

属于新式试验装备之一的Cleeble 3800配套设施,可以在加热和冷却的不同速度、温度、加载方式下模拟其塑性变形过程。该种设备在“维克松钢铁厂”用来模拟304不锈钢管钢的再结晶过程。

    “维克松钢铁厂”生产条件下,利用不同化学成分生产小口径、中口径、大口径304不锈钢管的板材和卷材轧制工艺的开发和调整过程中,采用了DIL850A/D钢临界点测定仪。利用临界点测定方法,对由不同化学成分钢种生产K50-K60强度级别304不锈钢管进行了下列处理与开发,模拟了焊缝区域金属加热和冷却下发生过程,开发了焊接局部热处理适宜参数的确定方法。

利用差动检测量热计可以确定金属及伴随材料的热物理特性。

    304不锈钢管塑性变形过程模拟的准确性,在多数情况下是以接触摩擦条件问题描述的准确性来判定。与此相联系,存304不锈钢管热轧的目前阶段润滑材料被广泛应用,出现了在不同温度下韧性确定的必要性。VIS403回转式粘度计可以完成韧性确定,利用它可以测量20 ~1 500℃温度范围内润滑材料的韧性。

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