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控轧控冷全册完整课件
控轧控冷与热模拟
参考文献: 牛济泰,材料和热加工领域的物理模拟技术
小指军夫,控制轧制和控制冷却-改善材质
的轧制技术发展
控轧控冷全册完整课件
控轧控冷与热模拟
参考文献: 牛济泰,材料和热加工领域的物理模拟技术
小指军夫,控制轧制和控制冷却-改善材质
的轧制技术发展

衣海龙
轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(东北大学)

(一)物理模拟的基本概念及其研究意义
(二)模拟技术及试验装置的发展概况
(三)热模拟试验在冶金材料研究的应用
(四)Gleeble物理模拟技术在钢铁材料领域的运用
(五)热模拟工艺举例
第一部分:热模拟试验及其应用
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(一)物理模拟的基本概念及其研究意义
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物理模拟的基本概念
(1)物理模拟(Physical Simulation) 是一个内涵十分丰富的广义概念,也是一种重要的科学方法和工程手段。通常,物理模拟是指缩小或放大比例,或简化条件,或代用材料,用试验模型来代替原型的研究。例如,宇航员的太空环境模拟试验舱。
(2)对材料和热加工工艺来说,物理模拟通常指利用小试件,借助于某种试验装置再现材料在制备或热加工过程中的受热,或同时受热与受力的物理过程,充分而精确地暴露与揭示材料或构件在热加工过程中的组织与性能变化规律,评定或预测材料在制备或热加工时出现的问题,为制定合理的加工工艺以及研制新材料提供理论指导和技术依据。物理模拟试验分为两种,一种是在模拟过程中进行的试验,另一种为模拟完成后进行的试验。
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物理模拟的研究意义
以往在材料科学研究或工程结构及其零部件的生产中,为了评价工艺方案对材料性能或产品质量的影响,多采用实验的方法,这种单凭重复实验的“经验”性方法不仅消耗大量时间与财力,而且得到的结果往往只是某一具体产品在特点情况下的工艺与性能的关系,不可能获得工艺过程中变化的全面规律,更不可能探索更普遍的问题,从而延滞新材料、新技术与新产品的开发和应用。
物理模拟技术不仅能预测某特定工艺下的结果,而且能显示工艺过程的变化规律,数据更为科学和可靠,大大减少试制周期及费用。
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(二)模拟技术及试验装置的发展概况
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(1)1946年,美国纽约州的伦塞勒工学院的Nippes教授和Savage博士根据第二次世界大战中美国制造舰艇的需要,为了研究熔焊规范对舰船用钢板热影响区缺口韧性的影响,将闪光电阻焊机的电气控制线路进行改装,利用电阻加热法,成功实现了焊接热循环,这是世界上第一台利用电阻加热的高温延性装置,以后演变并命名为“Gleeble”。
(2)1958年,Gleeble1500型热模拟试验机,既可以模拟热循环,又可以模拟应力与应变循环,应用的范围也有焊接领域发展到锻造、轧制、铸造、热处理、挤压、凝固及相变过程的模拟研究。
(3)1979年以后,随着计算机控制技术的应用以及测量系统的完善和机械装置的改进,不同功能的Gleeble热/力模拟试验装置不断研制开发,模拟精度和模拟技术的应用水平不断提高。
模拟技术及试验装置的发展概况
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热力模拟试验机是一种特殊的材料试验机-
(可以进行多功能的模拟试验、区别一般的拉伸试验机、冲击试验机)
模拟技术及试验装置的发展概况
Gleeble 1500 热模拟机(美国DSI公司)
1979年研制
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Gleeble 2000 热模拟机
1990年研制
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模拟技术及试验装置的发展概况

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