The influential factor studies on the cooling rate of roller quenching for ultra-heavy plate

Estudios de los factores que influyen en la velocidad de enfriamiento del enfriamiento rápido de rodillos para chapas ultrapesadas

En este trabajo, se utiliza el método de laminación con gradiente de temperatura (GTR) para establecer el modelo de laminación de 12 pasos mediante el software de elementos finitos (FE) Deform- 3D. Se estudia sistemáticamente la variación del campo de temperatura y del campo de deformación del forjado de chapa ultrapesada en diferentes condiciones. El resultado muestra que cuanto mayor es el número de enfriamientos con agua entre las pasadas durante el proceso de laminación, mayor es la deformación del núcleo de la chapa, y la de la chapa laminada con gran diferencia de temperatura no aparece en la superficie cercana, sino que se desplaza gradualmente a la parte central de la chapa a medida que aumentan los tiempos de enfriamiento.

INTRODUCCIÓN

La chapa ultra gruesa desempeña un papel muy importante en el acero para plataformas marinas. Su rendimiento global afectará directamente a la construcción de la plataforma en alta mar. Debido al duro entorno del acero para plataformas en alta mar, es necesario que el acero para plataformas en alta mar tenga una alta resistencia, una especificación gruesa, una buena flexibilidad a bajas temperaturas y una alta resistencia a la corrosión cuando se trabaja en océanos severos como olas, tormentas de marea y corrientes frías de hielo. Cómo mejorar la calidad de la chapa supergruesa ha sido siempre el centro de atención de la producción. La placa ultra gruesa tiene las características de gran tamaño y peso único, lo que conduce a la segregación de Mn, Nb, H y otros elementos en la placa y el difícil control de S, P y otros elementos, dando lugar a grietas intergranulares, poros, fragilización por hidrógeno y otros defectos [1-3]. Debido a la limitación de la relación de compresión en el proceso de laminación, la deformación no puede penetrar en el centro de la chapa de acero, y la deformación de la chapa extragruesa desde la superficie hacia el centro disminuye gradualmente, lo que resulta en que la laminación no puede mejorar significativamente la estructura del núcleo y curar el defecto [4-6]. Con el desarrollo de la informática, la simulación del proceso de conformado de metales mediante el método de los elementos finitos se ha convertido en un medio importante para resolver estos problemas y se ha utilizado ampliamente [7-9]. Los estudios han demostrado que es posible soldar los poros del núcleo cuando el método de laminación convencional de una pieza en bruto de 400 mm de espesor tiene un coeficiente de reducción superior al 30 %, y la grieta del núcleo puede cerrarse cuando el coeficiente de reducción de la pieza en bruto de 140 mm de espesor requiere un 14 % [10]. Por lo tanto, el método convencional de laminación tiene dificultades para cerrar la contracción y la segregación existentes en el núcleo del tocho de fundición de gran tamaño, y la tenacidad de la chapa de acero disminuye [11,12]. Recientemente, los investigadores han utilizado la tecnología de laminación a temperatura diferencial para laminar chapas ultragruesas y han obtenido resultados favorables [12-15].