大型合金钢环件热轧成形-余热淬火全流程数值模拟研究开题报告

全文总字数：4356字

1. 研究目的与意义（文献综述）

研究背景

大型环件通常指直径1米以上环件，常用材料包括合金钢、铝合金、钛合金、高温合金等，其中合金钢大型环件应用广泛，例如aisi 4140大型环件，常用于风电装备轴承和法兰、机械装备回转支承等属于关键承载部件，力学性能要求高。虽然铸造和焊接成形可以制造大型环件,但其铸态组织或焊缝组织不能满足重大装备大型环件的高性能、高可靠性、长寿命要求，所以，具有锻态组织的大型环件成为重大装备制造不可替代的选择，环件轧制技术是生产锻态组织大型环件重要方式。

大型环件成形工艺发展已经较为成熟，其主要制造工艺流程为：下料-加热-锻造制坯-热轧成形-热处理-机加工。其中热轧成形后的环件通常放在空气中冷却一段时间后再放入到热处理炉中进行热处理工艺，这种方式由于存在冷却和再加热过程增加了制造生产周期和能耗，而且高温环件在冷却和再加热过程中容易发生晶粒长大，导致环件晶粒粗大、削弱机械性能。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容

（1）文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系；

（2）开展大型合金钢环件热轧成形-余热淬火全过程数值建模研究，建立环件热轧成形-余热淬火全过程数值模型；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，建立环件热轧成形-余热淬火全过程数值模型，研究大型合金钢环件热轧成形-余热淬火全过程演变规律。

第7－10周：研究不同工艺条件对大型合金钢环件热轧成形-余热淬火的影响规律，确定热轧成形-余热淬火工艺设计准则。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张俊恩.锻造余热热处理技术应用[j].金属加工(热工),2013(s1):98-101.

[2]潘剡.基于铸态材料的大型环件轧制宏微观变形行为与控制研究:[武汉理工大学硕士论文].武汉: 武汉理工大学,2013：3-5

[3]华林,钱东升,邓加东,兰箭.超大型环件轧制理论与技术[j].锻压术,2018,43(07):17-31.