方玉　丁文红　鲁小轩 梁亮　汪净 彭冲

关键词：冷却模式；耐磨钢；连续冷却；残余应力；相变塑性

0 前言

针对某厂热轧带钢连续冷却过程中采取的2种冷却模式（一种是全程快冷，一种是前置式超快速冷却+空冷）而造成的板形差异问题，本文以耐磨钢NM400为研究对象，通过热模拟试验、基于断裂力学原理的裂纹柔度法以及建立ABAQUS有限元仿真模型，弄清了NM400在连续冷却过程的相变行为以及冷却速度对其相变行为的影响规律，为改善NM400连续冷却过程残余应力水平及分布、减少板形缺陷提供了数据基础和理论依据。

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

试验材料来自国内某厂生产的耐磨钢NM400，厚度为5 mm，宽度为1 500 mm，其化学成分、力学性能及轧制工艺参数分别见表1～表3。NM400在轧后冷却过程中采取了2种冷却模式：快冷和超快冷。快冷是通过控制冷却水阀门的开启密度，减少带钢表面积水，从而改善带钢的不均匀冷却。超快冷与传统的冷却工艺相比，冷却速度可达到常规冷却的2～5倍。本文涉及到的超快冷为前置式（前置式超快冷设备安装在层流冷却设备之前）。

1.2 试验方法

1.2.1 残余应力测试

从现场2种热轧工艺的钢卷上，沿带钢宽度方向从操作侧开始以带钢宽度1/2为对称中心，各取9个测试点作为残余应力测试样，共18块测试样（100 mm×90 mm）。通过前期课题组开发的裂纹柔度法实测2种冷却模式下的残余应力，裂纹柔度法的测量原理是在被测物体的表面引入一条深度逐渐增加的裂纹来释放残余应力，通过测量特定点的应变值来计算残余应力。……