20CrMnTi齿轮钢棒材热连轧有限元模拟

特殊钢 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (2): 16-19.

20CrMnTi齿轮钢棒材热连轧有限元模拟

肖玉，洪慧平，冯富春

北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083

收稿日期:2013-10-21 出版日期:2014-04-01 发布日期:2022-09-07
作者简介:肖玉(1988-)，女，硕士研究生(北京科技大)，2011年长安大学(木科)毕业，特殊钢轧制有限元模拟研究。

Finite Element Simulation of Hot Continuous Rolling Process of Gear Steel 20CrMnTi Bar Products

Xiao Yu , Hong Huiping , Feng Fuchun

School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology, Beijing 100083

Received:2013-10-21 Published:2014-04-01 Online:2022-09-07

摘要/Abstract

摘要： 通过对棒材热连轧过程的分析,建立了20CrMnTi钢800~1150℃,变形量0~0.8,应变速率0~3 s^-1的Hensel-Spittel流变应力模型;利用LARSTRAN/SHAPE有限元软件模拟了20CrMnTi从200 mm×200 mm的方坯经8道次连轧为Φ90 mm圆棒的过程,分析了轧件在圆弧侧壁的圆孔型和直线侧壁的圆孔型下轧制过程中的应力场、应变场、温度场和轧制力及力矩的变化情况。模拟结果表明,轧件圆角部位等效应力、等效应变较大且温度较低,容易出现轧制质量缺陷;圆弧侧壁的圆孔型轧制圆钢时的精度略高于直线侧壁的圆孔型。

关键词: 棒材, 热连轧, 20CrMnTi齿轮钢, 有限元, 模拟仿真

Abstract: A Hensel-Spittel flow stress model of steel 20CrMnTi with strain 0 ~0.8 and strain rate 0-3 s^-1 at 800-1150 °C is established by analysis on hot continuous rolling process of round bar. With using finite element software LARSTRAN/SHAPE the simulation of process of steel 20CrMnTi with 8 pass rolling from 200 mm x 200 mm billet to ①90 mm round bar has been carried out to analyze the variation of stress, strain and temperature field, and rolling force and torque of rolling stock during process of rolling by round pass with curved side wall and round pass with straight-line side wall. Simulated results show that at round comer of stock the equivalent stress and equivalent strain are bigger and the temperature is lower than that at other region, so the defects easily occur at the comer of stock ； the precision of round bar rolled by round pass with curved side wall is slightly higher that by round pass with straight-line side wall.

Key words: Round Steel, Hot Continuous Rolling, Gear Steel 20CrMnTi, Finite Element, Simulation

肖玉, 洪慧平, 冯富春. 20CrMnTi齿轮钢棒材热连轧有限元模拟[J]. 特殊钢, 2014, 35(2): 16-19.

Xiao Yu , Hong Huiping , Feng Fuchun. Finite Element Simulation of Hot Continuous Rolling Process of Gear Steel 20CrMnTi Bar Products[J]. Special Steel, 2014, 35(2): 16-19.

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