جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای حمیدرضا زمانی)
موضوع: تعیین اندازه دانه در فرایند تولید ورق فولادی API X70 5L
ارائه دهنده: حمیدرضا زمانی
استادان راهنما: دکتر محمدرضا فروزان
استادان مشاور: دکتر محمدرضا نیرومند
استادان داور: دکتر علی مالکی، دکتر محمد سیلانی
چکیده:
در کشور ما به دلیل وجود ذخایر نفت و گاز، تولید لوله‌های انتقال این منابع انرژی از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی، برای انتقال این منابع به فولادهای خاصی نیاز است تا لوله‌های تولیدی از دوام مطلوبی در برابر اثرات خوردگی و تخریبی این مواد داشته باشند. یکی از مرسوم‌ترین گریدهای فولادی در تولید لوله‌های انتقال نفت و گاز، گریدAPI X70 5L است. شرکت فولاد مبارکه اصفهان درنظر دارد با تولید این گرید فولادی، بخش مهمی از نیاز کشور به این محصول را تامین نماید. تولید فولادی با استحکام بالا نیازمند برنامه نورد خاص و کنترل ترمومکانیک فرایند نورد است و از این جهت برای شبیه‌سازی نورد گرم، از نرم‌افزار قدرتمندی به نام HSMM که در اختیار شرکت فولاد مبارکه است، استفاده شده‌است. در این پژوهش ناحیه‌ی بعد از کوره‌های پیش‌گرم تا انتهای نورد نهایی مورد بررسی قرار گرفته و فرایندهای متالورژیکی حاکم در این ناحیه شامل تبلورمجدد، رشد دانه و رسوب‌زایی مورد بررسی و شبیه سازی قرارگرفته اند. به دلیل محدوده دمایی این ناحیه تنها فاز متالورژیکی موجود، فاز آستنیت است. از نظر مکانیکی نیز تعیین نیروهای نورد حائز اهمیت است. در مجموع، کلیه‌ی فرایندهای ترمومکانیکی و متالورژیکی در ارتباط با یکدیگر موجب تعیین اندازه دانه آستنیت در انتهای نورد نهایی می‌شوند. نرم‌افزار HSMM توانایی تعیین روابط پدیده‌های مختلف موجود در خط نورد گرم برای هر گرید دلخواهی را دارد اما برای این منظور باید ثوابت این روابط از طریق آزمایش‌های مربوطه تعیین شود؛ همچنین خود نرم‌افزار به صورت پیش‌فرض چندین گرید مختلف فولادی را در خود جای داده‌است که می‌توان در صورت نیاز از این گریدها و روابط آن‌ها استفاده کرد. برای شبیه‌سازی اولیه در نرم‌افزار و صحت‌سنجی نتایج محاسباتی آن و همچنین کالیبره کردن نرم‌افزار، یک گرید تولید‌شده در خط نورد گرم شرکت فولاد مبارکه مطابق برنامه نورد واقعی و با بهره‌گیری از یکی از گریدهای موجود، در نرم‌افزار HSMM شبیه‌سازی و مقادیر دما و نیرو پس از کالیبره‌شدن با مقادیر اندازه‌گیری شده مقایسه گردید؛ نتایج از مطابقت بسیار خوبی برخوردار بوده و این نشان از دقت نرم‌افزار در محاسبات و کالیبره‌شدن آن می‌دهد. همچنین اندازه دانه آستنیت در قسمت‌های مختلف تا انتهای نورد نهایی محاسبه شد. برای گرید X70 براساس مقالات مرتبط، یک گرید جدید در نرم‌افزار تعریف و ثوابت برخی معادلات از طریق این مقالات تعیین شدند و برای سایر ثوابت نیز از مشابه‌ترین گرید موجود در نرم‌افزار به X70 استفاده‌شد. یک برنامه نورد برای X70 با استفاده از این گرید شبیه‌سازی و مقادیر نیرو، دما و اندازه دانه آستنیت در طول خط نورد محاسبه شدند.