[发明专利]一种钢带异步连轧过程的变形抗力计算方法

权利要求书

1.一种钢带异步连轧过程的变形抗力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、建立钢带材料轧制变形抗力数学模型，实验确定数学模型中的回归系数，钢带材料轧制变形抗力数学模型包括热轧变形抗力模型和冷轧变形抗力模型，所述热轧变形抗力模型如下式：

式中，σ_h为热轧变形抗力，T为变形温度，为应变速率，ε为真应变，σ_h0为T＝1000℃、ε＝0.4时的变形抗力，a_h1-a_h6为回归系数；

所述冷轧变形抗力模型如下式：

式中，σ_c为冷轧变形抗力，σ_c0为未变形实验钢室温时的变形抗力，为应变速率，ε为真应变，a_c1、a_c2为回归系数，m为应变速率敏感指数，m＝0.009823；

步骤1.1、采用热模拟实验机对钢带材料试样进行热压缩实验，变形温度1000℃，真应变0.4，变形速率10s^-1测得试样屈服强度作为步骤1所述热轧变形抗力模型中的σ_h0；采用拉伸实验机对钢带材料试样进行常温单向拉伸实验测得试样屈服强度，作为步骤1所述冷轧变形抗力模型中的σ_c0；

步骤1.2、采用热模拟实验机，将多个钢带材料压缩试样以15℃/s的加热速率升温至1200℃，保温200s，以5℃/s的速度分别降温至不同温度，获得n个不同降温温度的n组钢带材料压缩试样，再分别将不同降温温度的每组压缩试样分别以m个不同的应变速率进行热压缩实验，其中n≥4，m≥3，热压缩变形量为60％～80％范围中的一个定值，得到不同温度、不同应变速率下的钢带屈服强度，作为不同温度和应变速率下，步骤1所述热轧变形抗力模型中的热轧变形抗力σ_h，所对应的温度和应变速率作为步骤1所述热轧变形抗力模型中的变形温度T和应变速率根据热压缩变形量，通过公式ε＝ln(H/h)计算真应变ε，作为步骤1所述热轧变形抗力模型中的真应变ε，式中H为压缩前的高度，h为压缩后的高度；

采用实验冷轧机，通过不同的冷轧压下率分别将10个以上钢带材料试样进行常规单机架冷轧实验，轧制速度为1～5m/s，将冷轧后的钢带材料试样分别进行常温单向拉伸实验，得到不同冷轧压下率钢带的屈服强度，将不同冷轧压下率的钢带屈服强度作为对应压下率下的冷轧变形抗力σ_c；根据公式ε＝ln(H/h)计算不同冷轧压下率对应的冷轧钢带材料试样的真应变ε，H为轧前厚度，h为轧后厚度；

步骤1.3、根据步骤1.1中得到的实验数据σ_h0，步骤1.2中的热压缩实验的真应变ε、不同变形温度T和应变速率及对应的σ_h，利用Origin软件回归步骤1所述热轧变形抗力模型，得到所述钢带材料热轧变形抗力模型中的回归系数a_h1-a_h6；

根据步骤1.1和1.2中常规单机架冷轧实验的实验数据σ_c0、不同冷轧压下率下的σ_c、由不同冷轧压下率计算出的冷轧钢带材料试样的真应变ε，利用Origin软件回归下式：

得到式中的回归系数a_c1、a_c2，a_c1、a_c2也是步骤1所述钢带材料冷轧变形抗力模型中的回归系数a_c1、a_c2；

步骤2、根据钢带异步连轧过程中的异步比得到所计算道次的剪切应变，所计算道次的异步比r与剪切应变的关系如下式：

式中，ε_xz为钢带异步连轧中所计算道次的剪切应变，R为所计算道次的工作轧辊半径，其中v_b为下辊线速度，v_u为上辊线速度，h₀为钢带道次轧前厚度，h₁为钢带道次轧后厚度；

步骤3、获得钢带异步连轧过程中所计算道次的等效应变如下式所示：

式中，垂直方向应变

步骤4、获得钢带异步连轧过程所计算道次的等效应变速率如下式所示：

步骤5、将步骤3得到的作为ε，步骤4得到的作为连同步骤1.3得到的回归系数a_h1-a_h6代入步骤1中的热轧变形抗力模型，计算钢带异步热连轧过程所计算道次的变形抗力值；

将步骤3得到的作为ε，步骤4得到的作为连同步骤1.3得到的回归系数a_c1、a_c2代入步骤1中的冷轧变形抗力模型，计算钢带异步热冷轧过程所计算道次的变形抗力值。