| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第22-23页 |
| 1 绪论 | 第23-40页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第23-24页 |
| 1.2 微合金非调质钢简介 | 第24-27页 |
| 1.2.1 非调质钢的发展和应用 | 第24-26页 |
| 1.2.2 38MnVS6钢的强化机制 | 第26-27页 |
| 1.3 高碳铬轴承钢简介 | 第27-29页 |
| 1.3.1 高碳铬轴承钢的发展和应用 | 第27-28页 |
| 1.3.2 GCr15钢的强化机制 | 第28-29页 |
| 1.4 控制轧制与控制冷却简介 | 第29-32页 |
| 1.4.1 控制轧制和控制冷却的定义及发展 | 第29-30页 |
| 1.4.2 微合金非调质钢的控轧控冷工艺 | 第30页 |
| 1.4.3 高碳铬轴承钢的控轧控冷工艺 | 第30-32页 |
| 1.5 棒材热轧过程数值模拟研究进展 | 第32-38页 |
| 1.5.1 控制轧制过程数值模拟研究进展 | 第32-37页 |
| 1.5.2 轧后控制冷却过程数值模拟研究进展 | 第37-38页 |
| 1.6 本文主要研究思路和内容 | 第38-40页 |
| 2 棒材热轧过程多场耦合有限元数值模拟基本理论 | 第40-62页 |
| 2.1 引言 | 第40页 |
| 2.2 传热过程的基本方程 | 第40-41页 |
| 2.2.1 瞬态热传导方程 | 第40-41页 |
| 2.2.2 初始条件和边界条件 | 第41页 |
| 2.3 热传导问题的有限元法 | 第41-44页 |
| 2.3.1 热传导问题的变分原理 | 第42页 |
| 2.3.2 温度场的空间域离散及求解 | 第42-44页 |
| 2.4 三维弹塑性力学基本理论 | 第44-48页 |
| 2.4.1 三维弹性力学问题 | 第44-45页 |
| 2.4.2 三维弹塑性力学问题 | 第45-48页 |
| 2.5 弹塑性力学问题的有限元法 | 第48-51页 |
| 2.6 热轧过程的微观组织演变 | 第51-52页 |
| 2.7 奥氏体晶粒演变基本理论 | 第52-57页 |
| 2.7.1 回复和动态再结晶现象 | 第52-53页 |
| 2.7.2 动态再结晶模型 | 第53-55页 |
| 2.7.3 亚动态和静态再结晶现象 | 第55-56页 |
| 2.7.4 亚动态和静态再结晶模型 | 第56-57页 |
| 2.7.5 晶粒长大现象及模型 | 第57页 |
| 2.8 过冷奥氏体相变基本理论 | 第57-61页 |
| 2.8.1 等温转变曲线 | 第58页 |
| 2.8.2 等温转变动力学模型 | 第58-59页 |
| 2.8.3 Scheil叠加法则 | 第59-60页 |
| 2.8.4 相变潜热 | 第60-61页 |
| 2.9 本章小结 | 第61-62页 |
| 3 38MnVS6钢奥氏体晶粒演变行为和等温转变行为研究 | 第62-92页 |
| 3.1 引言 | 第62页 |
| 3.2 实验材料及方法 | 第62-67页 |
| 3.2.1 实验材料 | 第62-64页 |
| 3.2.2 实验方法 | 第64-67页 |
| 3.3 实验结果与分析 | 第67-90页 |
| 3.3.1 动态再结晶实验结果与分析 | 第67-75页 |
| 3.3.2 亚动态再结晶实验结果与分析 | 第75-81页 |
| 3.3.3 静态再结晶实验结果与分析 | 第81-85页 |
| 3.3.4 晶粒长大实验结果与分析 | 第85-87页 |
| 3.3.5 等温转变实验结果与分析 | 第87-90页 |
| 3.4 本章小结 | 第90-92页 |
| 4 38MnVS6钢棒材往复热轧过程多场耦合数值模拟 | 第92-125页 |
| 4.1 引言 | 第92页 |
| 4.2 棒材往复热轧生产线介绍 | 第92-94页 |
| 4.3 棒材往复热轧过程多场耦合有限元模型的建立 | 第94-105页 |
| 4.3.1 分段模拟思想和数据传递技术介绍 | 第94-96页 |
| 4.3.2 有限元基本模型 | 第96-99页 |
| 4.3.3 推动体运动控制子程序系统的开发 | 第99-102页 |
| 4.3.4 奥氏体晶粒演变子程序系统的开发 | 第102-104页 |
| 4.3.5 相变子程序系统的开发 | 第104-105页 |
| 4.4 Φ90棒材模拟结果分析与实验验证 | 第105-119页 |
| 4.4.1 温度的分布和演变 | 第105-109页 |
| 4.4.2 应变的分布和演变 | 第109-111页 |
| 4.4.3 应变速率的分布和演变 | 第111-112页 |
| 4.4.4 再结晶分数的分布和演变 | 第112-114页 |
| 4.4.5 晶粒尺寸的分布和演变 | 第114-117页 |
| 4.4.6 相变产物的分布和演变 | 第117-119页 |
| 4.5 其他规格棒材模拟结果的分析与比较 | 第119-124页 |
| 4.5.1 温度的分析与比较 | 第119-120页 |
| 4.5.2 应变和应变速率的分析与比较 | 第120-121页 |
| 4.5.3 晶粒尺寸的分析与比较 | 第121-124页 |
| 4.6 本章小结 | 第124-125页 |
| 5 GCr15钢棒材往复热轧过程多场耦合数值模拟 | 第125-137页 |
| 5.1 引言 | 第125页 |
| 5.2 有限元模型的建立 | 第125-126页 |
| 5.2.1 GCr15钢奥氏体晶粒演变模型 | 第125-126页 |
| 5.2.2 GCr15钢TTT曲线 | 第126页 |
| 5.3 Φ85棒材模拟结果分析与实验验证 | 第126-133页 |
| 5.3.1 温度的分布和演变 | 第127-128页 |
| 5.3.2 再结晶分数的分布和演变 | 第128-130页 |
| 5.3.3 晶粒尺寸的分布和演变 | 第130-131页 |
| 5.3.4 相变产物的分布和演变 | 第131-133页 |
| 5.4 其他规格棒材模拟结果的分析与比较 | 第133-135页 |
| 5.5 本章小结 | 第135-137页 |
| 6 大尺寸棒材往复热轧过程工艺优化 | 第137-161页 |
| 6.1 引言 | 第137页 |
| 6.2 Φ150棒材热轧工艺优化及优化结果对比分析 | 第137-152页 |
| 6.2.1 第1类控温方案及结果分析 | 第137-141页 |
| 6.2.2 第2类控温方案及结果分析 | 第141-144页 |
| 6.2.3 第3类控温方案及结果分析 | 第144-147页 |
| 6.2.4 第4类控温方案及结果分析 | 第147-152页 |
| 6.3 不同规格GCr15钢棒材热轧工艺优化及优化结果分析 | 第152-156页 |
| 6.3.1 温度的优化结果 | 第152-154页 |
| 6.3.2 晶粒尺寸的优化结果 | 第154-156页 |
| 6.4 不同规格38MnVS6钢棒材热轧工艺优化及优化结果分析 | 第156-158页 |
| 6.4.1 晶粒尺寸的优化结果 | 第156-157页 |
| 6.4.2 轧制力的优化结果 | 第157-158页 |
| 6.5 实际应用 | 第158-160页 |
| 6.6 本章小结 | 第160-161页 |
| 7 结论与展望 | 第161-164页 |
| 7.1 结论 | 第161-162页 |
| 7.2 创新点 | 第162页 |
| 7.3 展望 | 第162-164页 |
| 参考文献 | 第164-172页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第172-175页 |
| 致谢 | 第175-176页 |
| 作者简介 | 第176页 |
