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H型钢作为一种环保型钢种,近年来得到了越来越广泛的应用,随着各行业对H型钢性能的要求越来越高,生产具有高强度、良好的综合性能、性能均匀的H型钢,具有非常实际的应用前景。 H型钢断面比较复杂,在轧制过程中不可避免的会产生温度不均和变形不均,进而造成在H型钢横断面上性能不均匀的现象。因此如何改善H型钢断面均匀性成为H型钢研究重点之一。 本文采用马鞍山钢铁公司提供的H型钢,并对其横断面上不同部位进行组织性能的检测与分析,研究H型钢不同部位具有不同机械性能的原因;同时利用有限元分析软件ANSYS对H型钢控制冷却过程的温度场及冷却变形的热应力耦合场进行了模拟。本文的主要研究内容和结果如下: (1)对其横断面上不同部位进行组织性能的检测与分析,腹板及翼缘部位形成晶粒相对细小的铁素体和珠光体组织,而R角部位晶粒相对粗大,导致R角处力学性能要差于翼缘及腹板处力学性能。 (2)使用ANSYS有限元分析软件,对H型钢控制冷却过程的温度场进行了二维模型的模拟运算。经4.5s超快速冷却后,H型钢表面发生较大温降,而内部依然有较高的温度。在空冷过程中,轧件进行返温,利用H型钢内外温差既减缓表面的温降速度,又加速内部的温降速度,最终获得比较均匀的温度场。 (3)使用ANSYS有限元软件分别对宽翼缘、中翼缘和窄翼缘三种不同规格的H型钢的超快速冷却过程中的内并外扩现象进行了有限元模拟。在翼缘高度相同的情况下,窄翼缘规格H型钢的形变量最大,宽翼缘规格H型钢形变量最小。