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H型钢是一种新型的经济断面型钢种,具有单重轻、节能降耗、施工简单、抗弯能力强等优点,已被广泛应用。超快速冷却技术是近年来逐渐发展起来的一种具有较高冷速的冷却方法,主要应用于钢材热加工过程中间坯快速冷却或者轧后快速冷却。其已被广泛应用于宽厚板生产线与某些热轧带钢生产线中,且已逐渐形成了成熟的技术;但是在H型钢生产线上目前还没有形成成熟的超快速冷却理论和冷却工艺技术。本文采用海洋石油平台用H型钢(SM490YB)进行超快速冷却技术的研究。首先进行了热膨胀试验,绘制了SM490YB的CCT曲线,分析了冷却速度对它的相变行为的影响,为制定控制冷却工艺提供理论依据。然后,使用有限元软件MSC.Marc对超快速冷却过程中H型钢的温度场进行了模拟分析,研究了不同规格H型钢轧后控冷断面温度场的变化规律。最后,通过对H型钢表面温度与冷却时间之间变化规律的分析,制定了超快速冷却工艺模型,确定了超快速冷却优化工艺,为改善组织与提高性能提供了理论依据。本研究主要有以下结论:(1)钢SM490YB在冷却速度为1~50oC/s时,发生了过冷奥氏体向铁素体转变,铁素体开始转变温度随着冷却速度的增加而降低;珠光体转变结束临界冷速为30oC/s、贝氏体转变开始临界冷速为3oC/s和马氏体转变开始临界冷速为15oC/s。(2)根据钢SM490YB综合强韧性以及考虑耐蚀性能确定组织状态为强韧性配合较好的铁素体与贝氏体或铁素体与贝氏体+少许珠光体,对于试验钢轧后冷却速度控制在25~30oC/s之间,终冷温度控制在453oC以上。(3)通过对H型钢超快速冷却过程温度场模拟,确定了不同规格冷却时间。典型规格HW300×300×10×15、HM588×300×12×20和B305×305×223 H型钢水冷时间,分别为3 s、3.28 s和3.55 s。(4)模拟分析H型钢超快速冷却过程中其断面温度变化规律,确定了水冷后平衡温度和平均冷却速度。典型规格的水冷后平衡温度和平均冷却速度:HW300×300×10×15为622oC和42.8oC/s,HM588×300×12×20规格为722oC和12.7oC/s,B305×305×223规格为756oC和11.1oC/s。(5)模拟分析了H型钢表面温度与冷却时间之间指数变化规律,通过Origin进行指数拟合,制定了控冷工艺模型,而且试验结果与计算结果基本一致。