[发明专利]一种板坯轧制过程中变形抗力的预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，特别是提供了一种板坯轧制过程中变形抗力的预测方法，适用于中厚板生产中，轧制温度、变形量、变形速率在较大范围内变化的轧制过程板坯变形抗力的预测。 

背景技术

自动化轧钢是轧钢技术的发展趋势，其前提是对轧制过程中的轧制力进行准确的计算。在影响轧制力的各个因素中，板坯的变形抗力是最关键的，变形抗力预测的准确性直接决定了轧制力计算的准确性，因此板坯变形抗力的预测对自动化轧钢的应用效果有着重要的意义。变形抗力与材料特性、轧制温度、变形量、变形速率等都有关系，目前的研究依靠生产数据进行反推计算或者试验研究都无法得到各种轧制条件下的规律。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种板坯轧制过程中变形抗力的预测方法，解决了建立一种板坯轧制过程中变形抗力的预测方法，该预测方法适用于各种轧制工况，涉及到的所有参数可以通过试验测定，带入轧制工艺参数可直接确定板坯的变形抗力。 

本发明解决其技术问题采取的技术方案是： 

首先建立变形抗力的描述公式，将变形抗力K_f分解为参考屈服应力σ ₀、变形温度影响系数K_T、变形速率影响系数K_u、变形程度影响系数K _ε，由这4个独立的参数共同描述变形抗力： 

K_f=σ_0·K_T·K_u·K_ε                       （1） 

4个参数完全独立，分别通过试验测定，测定方法如下： 

1）采用热模拟试验，测量变形温度1000℃、变形程度10%、变形速度10s^-1时的变形应力作为参考屈服应力σ₀。 

2）测量变形程度10%、变形速度10s^-1、变形温度在800-1150℃范围的变形应力σ_T，得到K_T（即σ_T/σ₀）随变形温度变化的曲线，该曲线回归公式采用如下形式： 

K_T=e^(a+b·T)                          （2） 

其中T是温度，a、b是待定的参数，在实数范围内取值。 

3）测量变形温度1000℃、变形速度10s^-1、变形程度在1%-40%范围的变形应力σ_ε，得到K_ε随变形量变化的曲线，该曲线回归公式采用如下形式： 

K_ε=c+dε^e                              （3） 

其中，T是变形量，c、d、e是待定的参数，在实数范围内取值。 

4）测量变形温度1000℃、变形量10%、变形速率在1-40s^-1范围的变形应力σ_u，得到K_u随变形速率变化的曲线，该曲线回归公式采用如下形式： 

K_u=f+gε^’h                              （4） 

其中T是变形速率，f、g和h是待定的参数，在实数范围内取值。 

5）将板坯轧制过程的温度、变形量、变形速率参数输入公式（2）～（4），分别确定K_T、K_ε、K_u，再将K_T、K_ε、K_u和σ₀带入公式（1）即求出该轧制条件下的变形抗力。 

技术效果 

本发明与现有技术相比，具有以下主要的优点： 

1）建立了确定材料变形抗力的全套试验方法，该方法对轧制温度、变形量、变形速率在大范围内变化的情形全部适用； 

2）将变形抗力的各个影响因素分别独立，测定实验简单可行； 

3）对板坯轧制过程变形抗力的计算具有很高的精度。 

附图说明

图1为拟合得到的变形温度影响系数。 

图2为拟合得到的变形量影响系数。 

图3为拟合得到的变形速率影响系数。