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1课题《齿轮钢大方坯轧制过程金属流变规律及碳偏析控制》研究的目的、主要内容和实施方案1．研究目的课题《齿轮钢大方坯轧制过程金属流变规律及碳偏析控制》主要是为了最大程度地解决湘潭钢铁公司轧制20CrMnTiH、42CrMo等齿轮钢种时常出现的碳偏析问题。2.研究内容2.1分析矩形坯及圆棒材的低倍组织及成分偏析情况，分析“圆钢应用性能—圆钢组织与成分—铸坯组织与成分”之间的对应关系；2.2通过射钉实验向铸坯射入示踪钉，分析轧制中间坯中示踪钉的变形情况；2.3通过轧制过程模拟，分析铸坯上的偏析带在轧制过程的流变规律；明确轧制过程成分偏析的继承及演变规律；2.4根据上述研究结果，设计成分范围，制定出能减轻宏观偏析的轧制工艺制度，形成适合于本流程的特钢生产操作规程，进行工业试验与完善。3.实施方案3.1取样及实验：3.1．1前期工作对现场从炼钢、连铸、轧钢进行全线工艺调研；跟踪并对两个钢种进行取样，了解设备与工艺流程，掌握全程工艺参数，通过酸浸实验、化学分析等手段，跟踪分析连铸坯、圆钢的低倍、碳偏析、硬度之间的对应关系，以及圆钢淬透性带宽指标与齿轮热处理后合格率。3.1．2检测和实验对冷态铸坯射钉并进行轧制跟踪试验。在轧制过程中跟踪取中间坯样，观测射钉及周围组织的变化，进而分析轧制过程物质流变规律和溶质（尤其是碳）的扩散行为。3.2数值模拟应用ANSYS程序软件，采用数值模拟方法模拟铸坯轧制过程，分析轧制过程物质流变规律，尤其分析轧制过程溶质元素热扩散行为，明确轧制过程金属流变及偏析的继承演变规律，进而分析圆钢宏观偏析的成因及其与连铸坯组织及宏观偏析的对应关系，明确问题的解决方向。3.3综合试验根据前面研究结果，设计成分范围，制定出能减轻宏观偏析的轧制工艺制度（合适的加热制度、轧制温度制度、压下分配制度、轧后热制度），形成适合于本流程的特钢生产操作规程，进行金属流变轧制跟踪实验。