Моделирование фазовых и структурных превращений в валковых сталях с целью оптимизации режимов их термической обработки и поверхностного упрочнения
Аннотация
Актуальность компьютерного моделирования и создания виртуальных прототипов состоит в том, чтобы проверить правильность технологического решения до его реализации, а также выполнить оптимизацию технологии, повысить эксплуатационные качества изделия и снизить затраты. В данной исследовательской работе решена актуальная научно-техническая задача определения температурных полей заготовки и фазового состава стали и эксплуатационных свойств обрабатываемых изделий после различных режимов термической обработки, что имеет существенное значение для повышения качества производства валков и развития автоматизации производственных процессов. По результатам компьютерного моделирования термической обработки в программном комплексе QForm получены цветовые эпюры распределения температуры, мартенсита и других структурных составляющих по сечению поковки, а также таких свойств как твердость и предел прочности после различных этапов термообработки.
Благодаря выполненным исследованиям получены следующие результаты: Проведено экспериментальное исследование микроструктуры, фазового состава, механических и теплофизических свойств сталей 50 и 75ХМФ и установлены оптимальные режимы термической обработки валков из стали 75ХМФ. Посредством компьютерного моделирования в QForm воспроизведена последовательность фазовых превращений валков станов горячей прокатки из стали 50 и холодной прокатки из стали 75ХМФ, проведен анализ фазового состава по сечению детали и установлена его зависимость от температуры. Составлен прогноз микроструктуры и эксплуатационных свойств (твердость, прочность) материала заготовки после различных режимов термической обработки в программном комплексе QForm. Разработано методическое пособие для проведения лабораторных работ в модуле термообработки QForm.
Благодаря выполненным исследованиям получены следующие результаты: Проведено экспериментальное исследование микроструктуры, фазового состава, механических и теплофизических свойств сталей 50 и 75ХМФ и установлены оптимальные режимы термической обработки валков из стали 75ХМФ. Посредством компьютерного моделирования в QForm воспроизведена последовательность фазовых превращений валков станов горячей прокатки из стали 50 и холодной прокатки из стали 75ХМФ, проведен анализ фазового состава по сечению детали и установлена его зависимость от температуры. Составлен прогноз микроструктуры и эксплуатационных свойств (твердость, прочность) материала заготовки после различных режимов термической обработки в программном комплексе QForm. Разработано методическое пособие для проведения лабораторных работ в модуле термообработки QForm.