文档介绍：摘要摘要 SPA-H 钢是日本开发的耐大气腐蚀高耐候结构钢, 具有极强的耐大气和海水腐蚀能力,是船运集装箱的理想材料。由于其使用环境特殊,对钢板表面质量要求甚高。而 SPA-H 钢板在 CSP 生产连轧过程中表面存在高温氧化,有必要对它的氧化行为进行研究,用以指导生产。本文将 SPA-H 钢板分别在 360℃、 460 ℃、 560 ℃、 660 ℃、 760 ℃、 860 ℃、 960 ℃和 1060 ℃八种温度下进行 60 分钟高温氧化, 用以研究其氧化动力学规律。采用扫描电子显微镜( SEM )和 X射线衍射( XRD ) 分析研究氧化皮形貌、结构组成和抗高温腐蚀性能。并应用有限元 ANSYS/LS-DYNA 显式算法对 CSP 生产过程的轧制力、应力应变场和温度场进行了数值模拟。 实验研究了 SPA-H 钢的高温氧化性能。氧化动力学曲线表明 SPA-H 钢在360 ℃和 460 ℃的氧化增重与时间的关系遵循对数规律, 560 ℃时遵循直线规律, 660 ℃以后的氧化在初期为直线规律,氧化进行一段时间后呈抛物线规律。 X 衍射分析表明 SPA-H 钢的的形成温度在 560 ~ 660 ℃之间。 SEM 分析表明 SPA-H 钢在 560℃下时氧化膜很薄,氧化物组织致密,晶粒细小,分布均匀, 66 0℃以后有凹坑、孔洞、裂纹等缺陷,氧化皮疏松、粘结性差,氧化膜在热应力和生长应力的作用下容易开裂、剥落。上述结论表明 SPA-H 钢在 560 ℃下具有良好的抗高温氧化性能, 660 ℃以上其氧化膜已失去了良好的抗高温氧化性能。 FeO 研究了该钢在连轧过程中轧制力随时间的变化规律。研究表明:压下量越大, 对轧件的轧制力越大,最大轧制力越大。研究了该钢连轧过程中应力应变场随时间的变化规律。分别对单道次轧制过程中侧面和中心两点的应力场和各道次同一子步 Mises 应力进行分析。分析结果表明:轧件在整个道次的轧制过程中,侧面 Mises 应力比中心大;轧件在轧制变形区内的应力最大;不同道次后面道次的 Mises 应力比前面道次的应力大。分别对单道次应变场和各道次应变场进行分析,分析结果表明:同一道次中还未进入轧辊辊缝部分 Mises 总应变最小,从辊缝出来后,应变达最大并保持恒定,不同道次后面道次的 Mises 总应变比前面道次的应变大。研究了该钢连轧过程中温度场随时间的变化规律。研究结果表明:高压水除鳞对带钢温度场影响相当大,在高压水除鳞后,带钢侧面端部及表面温度显著下降,带钢中心的温度基本保持不变,表面和芯部温度梯度大,除鳞后由于轧件内部热传导,温度梯度越来越小,最后整个轧件除端部外温度趋于均匀。关键词: CSP 工艺; SPA-H 钢;有限元分析;数值模拟; 高温氧化 I Abstract Abstract SPA-H is an anti-atmospher ic corrosion structure and weathering steel developed by Japan. And SPA-H steel is a perfect shipboar d container’s material for its excellent anti-atmospheric and anti-seawater corrosion attribute. The surface quality of SPA-H steel is strictly demanded, whereas rusty spots appear on the surface of SPA-H steel produced by the continuous casting and rolli ng process in domest ic steelworks. In order to give a helpful guid ance in practical production, it is essential to study the behavior and mechanism of the oxidation rust. Oxidation i cs of SPA-H steel which produced by pac t Strip Production) proc ess were studied under constant temperature of 36 0℃, 460 ℃, 560 ℃, 660 ℃, 760 ℃, 860 ℃, 960 ℃ and 1060 ℃ for 60 minutes. positions, phase structure and morphol ogies of