以热轧为主的H型钢塑性、柔韧性好，结构稳定性高，抗震和抗冲击能力强，特别适用于地震多发地区［1］。H型钢轧后控制冷却技术就是采用特殊的定向和变向冷却喷嘴对H型断面不同部位给予不同的冷却强度，以保证型材各部分收缩均匀，达到节约冷床面积，防止或降低型钢的翘曲和弯曲，降低残余应力，提高型钢机械性能，改善其组织状态的目的［2］。目前大多数钢铁材料的机械性能提高或改善都可以通过合理地安排控冷工艺来获得，热轧控冷工艺在钢铁板带材、棒材加工生产过程中是不可缺少的重要环节［3-4］，得到了广泛的研究和应用。H型钢作为工业生产中的一种重要型材，其良好的机械性能越来越受到关注与重视。但是由于H型钢断面形状复杂的特点，其轧后控冷技术的研究还很不成熟［5］。

可见，嘉、万曲学确实有着明显的理性化倾向，使得该时期的文人曲家不再盲目跟从一味推尊式的明初旧说，转而以实际例证来客观讨论元曲的高下得失，既对前人的失误之处进行了反拨，也起到了进一步明确元曲佳、妙所在的指示作用，实则并未损伤元曲的应有高度，反而巩固了其范式性的经典地位。

针对钢材热轧过程的控制冷却，国内外学者普遍采用有限元仿真的方法进行研究。期望采用多工况，多手段建立钢材控冷仿真模型，研究其温度变化、应力变化的特点和规律，从而对预测组织场的变化提供足够的信息［6］。赵永忠等利用热流耦合有限元方法得到了钢板在水冷条件下温降曲线及瞬态温度场分布［7］。对于异型断面钢材的有限元模拟起步较晚，2005年东北大学徐旭东等对H型钢轧后控制冷却过程进行数学模拟，重点研究H型钢控冷后温度变化及分布情况，并对部分控冷变量（不包含水流密度）展开研究［8］；2008年北京科技大学刘巧等尝试使用喷雾冷却方式实现对H型钢的控制冷却，并与空冷条件下温度和热应力分布进行比较，温度场分布不均问题得到明显改善［9-10］。部分学者希望进一步提高H型钢的冷却速率，取得了不错的效果。刘东升等人和贾晓帅等人分别采用快速冷却方式或穿水冷却方式来提高H型钢的冷却速率，进一步细化了晶粒组织，提高了H型钢的机械性能［11-12］。本文试图选择更加复杂的控冷工艺条件，包括冷却时间和冷却强度，应用有限元对H型钢温度场进行模拟，根据模拟结果选择较佳控冷工艺，以期达到降低残余应力，细化晶粒组织，提高力学性能的目的。

1 控冷过程基本理论

H型钢冷却过程中各点的温度随时间变化，属于三维瞬态温度场。

（1）热传导微分方程［13］

例9：However, if the state does end redevelopment, it ought to lower the local vote. (社会)

 

②辐射边界条件

（2）边界条件主要是指工件的外表面和冷却介质进行热量交换条件，包括对流换热边界条件和辐射换热边界条件［14］。

式中：T0为初始温度，取T0=900℃。

南开大学教授席真在作《基因农药技术》主题报告中介绍，由于防治对象的多样性、环境生物的多样性、保护对象的多样性、环境生态的多样性，基于单一分子靶标结构开展新农药创制的研究模式已然无法满足绿色农药所期待的高效性、高选择性与风险抵抗性的原则，农药发展周期进入一个全新的高通量、大数据、系统性的智能设计开发阶段。

 

式中：Tw为工件表面的温度；h(T)为表面传热系数，是温度的函数。

式中：T是温度，℃；ρ是单位体积下的质量密度，kg/m3；t是整个传热过程的时间，s；λ为材料的导热系数，W/（m·℃）；q是物体内部热源热流密度，W/m2；c是比热，J/（kg·℃）。

 

（3）初始条件［14］

 

①对流换热边界条件

2 控冷方案

2.1 基本模型

以H型钢为研究对象，基本尺寸如图1所示。材料为Q235，其化学成分：w（C）=0.18%，w（Si）=0.22%，w（Mn）=0.56%，w（P）=0.016%，w（S）=0.028%。Q235的主要热物性参数如图2所示［9］。

  

图1 基本模型，mmFig.1 Basic model，mm

  

图2 热物性参数Fig.2 Thermal physical parameters

H型钢的热交换在空冷过程中来源主要包含热辐射以及热对流，经查阅文献，确定空冷时综合换热系数采用下述经验公式可［14］

 

实验研究中使用的控冷装置主体结构如图5所示，主要包括水箱、电机、输送辊道、多功能喷水装置、控制箱等部分以及流量计、压力计等仪器。在箱式加热炉内加热到指定温度的H型钢，被输送辊道送到多功能喷水装置内进行控冷，水箱内的水经加压后进入多功能喷水装置对H型钢的翼缘、腹板和R角处同时进行冷却。

文化在一个公共的可参观的空间里被展示出来肇始于十八世纪的欧洲，随着展览(exhibition)概念进入现代生活而逐渐发展起来。一开始，君王为证明其权力合法性，向隶属于他的子民展示君主的财富、品味、权力和知识等皇家藏品。到19世纪，随着君主政权向民族国家政权的转变，艺术和文化藏品的展示对象变成了市民，文化的展示功能也转变为建立国民对于历史传承和自我身份的国家认同。直到20世纪80年代，文化展示开始面向真正的普罗大众，展示的内容、地点和方式都发生了巨大的变化。文化展示也越来越成为一种“可参观性”的文化生产，成为大众增长文化知识、感受文化差异和不同生活方式的消费对象。〔1〕

根据学生毕业岗位技能需求，组织任课教师开发统一的实训项目和学生实训实验指导书，在此基础上完善实训设施，节约实训实验器材的购置，比如测量样件的数目及类型，可以有规划地加工或采购；同时任课教师可以提前把所有测量实训实验项目的测量数据做成数据库，方便任课教师对学生的实训实验测量做出成绩评定。

住房保障度：通过问卷中“您现在住房的产权和租赁情况属于？”的回答情况来判断其住房保障程度的高低。其中，“自有私房”、“已购房(部分产权)”、“已购房(全部产权)”和“住公房，无需租金”和“住亲友住房，无需资金”的都表示有了稳定的住房保障；而“租住单位房”和“租住公房”的市民虽然不拥有自己的住房，但是外来迁移人口的进入不会对他们在住房问题上造成太大的压力，因为这些房屋只有当地居民能够租住，把他们归为住房保障归为“中等稳定”；只有选择“租住私房”的居民才会较大程度的受到外来人口的影响，他们的住房保障度较低。

水冷阶段的换热过程比较复杂，基于实验模拟并考虑水冷过程中膜沸腾与核沸腾对传热的影响，其经验公式采用［15］

 

式中：Ts为型钢表面温度，℃；W为水流密度，L/（m2·s）。

2.2 控冷方案的设计

为了制定更合理的控制冷却工艺制度，首先保证水流密度相同的条件下，改变水冷时间，从中优选出合适的冷却时间；然后在此冷却时间下，对不同部位采用不同的冷却强度。控冷方案见表1。

 

表1 控冷方案Tab.1 Scheme of controlled cooling

  

冷却方案方案1方案2方案3方案4冷却过程空冷5 s→水冷5 s→空冷5 s空冷5 s→水冷6 s→空冷5 s空冷5 s→水冷7 s→空冷5 s空冷5 s→水冷6 s→空冷5 s冷却温度/℃开始900 900 900 930结束25 25 25 25不同位置水流密度/（L·m-2·s-1）R角4.5 4.5 4.5 5.5腹板4.5 4.5 4.5 3.5翼缘4.5 4.5 4.5 4.5

3 模拟结果分析

方案2和方案4的冷却强度不同，其温度场模拟结果区别很大（见图4）。两个方案的温度场整体分布合理，但存在温差的不同。方案2的温差值为127.4℃，超过方案4的温差61.3%，所以方案4的温度场分布更为均匀，产生的热应力较少，对组织性能的影响较小。综上所述，方案4的控冷工艺更为合理。

——74岁的常州市民徐振洪依然每天带着93岁的老母亲到社区老年活动中心散步活动。为了防止母亲患老年痴呆，他还坚持让母亲做二年级数学题

方案2中，R角处温度最高为708℃，翼缘处温度次之，为597℃左右，腹板温度相对最低，为530℃左右，所以根据不同部分的温度情况，制订出冷却强度方案4。

水流密度相同条件下，不同冷却时间的温度场模拟结果如图3所示。各个方案的温度场整体分布基本相似，但方案1水冷5 s后的最高温度为739.2℃，其值大于Q235的共析点，而方案2和方案3的最大值都在共析点之下，所以方案1不合理，暂时保留方案2、方案3。但方案2的温差200.63℃，略小于方案3的温差203.8℃，故方案2较合理。

  

图3 不同方案的温度场模拟结果，℃Fig.3 Simulation results under different schemes，℃

  

图4 第2、4方案下的温度模拟结果，℃Fig.4 Simulation results of temperature distribution under No.2 and No.4，℃

4 实验研究

4.1 实验装置

式中：Tc是环境温度，℃；Tw是H型钢表面温度，℃；本文环境温度取室温25℃。

  

图5 实验装置Fig.5 Experiment device

4.2 实验测定方法

为了研究H型钢冷却后的组织和性能，重点测量了H型钢不同位置的温度。选取H型钢腹板中段、R角、翼缘端点为测温点，分别标示为1、2、3点（见图6）。然后把三根直径为1.5 mm的K型热电偶一端插到实验用H型钢上。H型钢预先钻好插孔（Φ1.7 mm），1点在腹板上，其所钻的孔深度为3 mm；2点在R角，孔深为6 mm；3点在翼缘，孔深为3 mm；热电偶另一端与TR-V1001记录仪联结。首先将试件放置到箱型加热炉中，然后加热到900℃，取出试件，按照方案4进行冷却。用线切割设备切取小试样，试样的高度为10～15 mm，将控冷后的氧化层清除干净，经研磨、抛光和腐蚀，制成标准试件后观察金相组织。

  

图6 测温点位置图Fig.6 Location of temperature measurement point

4.3 实验结果分析

图7为方案4的模拟值和实验值之间的比较。模拟结果和实验测定基本符合，在空冷阶段温度降低相对较慢；水冷阶段，温度降低非常明显。数据表明，H型钢腹板表面温度和翼缘表面温度，下降速度比R角的快。

  

图7 方案4模拟值和实验值曲线比较图Fig.7 Curve comparison graph between simulation value and experiment value

4.4 金相组织结果分析

方案2和方案4控冷后翼缘表面的金相组织如图8所示。通过R角强冷后，相对于方案2，方案4翼缘表面铁素体的晶粒得到了进一步地细化。

生活当中对于小学生来说是不缺乏美好的事物的，但是可能会缺少发现美好事物的眼睛。在写作过程当中，如果缺少了发现美的能力，可能他在写作过程当中表现出来的内容就是比较枯燥和乏味的，缺少了对学习和生活的体会。在一个相同的环境当中，善于发现美的同学可能看见的是鲜花争相开放，春天万物复苏的气息，而不善于发现的可能就发现不了美丽的景色。老师在生活中应该给学生以指导，让他们对于美能够有自己的主观的判断，在审美的基础上建立起属于自己的空间，描绘出美好的事物。

  

图8 方案2和方案4控冷后翼缘表面金相组织Fig.8 Results of organize after controller cooling under No.2 and No.4

经过控冷后的力学性能都有了显著地提高，方案4相对于方案3屈服强度提高了74 MPa；抗拉强度提高了69 MPa；伸长率有所降低。

5 结论

通过本文对H型钢的温度场模拟和实验研究可以得到以下结论：

（1）方案4为最佳控冷方案，此方案根据H型钢各部分的不同厚度，精确设计控冷强度和路线，经与其他方案比较，此方案的温度场分布均匀，温差最小。

（2）经过控冷，晶粒得到了进一步细化，屈服强度提高了74 MPa；抗拉强度提高了69 MPa。

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［2］赵建琴，臧勇，秦勤，等.H型钢轧后控制冷却技术研究［C］//2007中国钢铁年会论文集，中国四川成都，2007.

［3］孙智，江利，张晓光，等.控冷热处理对普通碳钢组织和性能的影响［J］.金属热处理，1999（1）：9-13.

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［11］刘东升，邹志文，岳重祥，等.采用控轧控冷技术（TMCP）生产合金减量型高强度船板［J］.金属热处理，2012，37（2）：57-64.

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