[发明专利]一种钢带异步连轧过程的变形抗力计算方法

说明书

本发明属于轧制生产技术领域，具体涉及一种钢带异步连轧过程的变形抗力计算方法。通过钢带材料试样的热压缩实验和常规单机架冷轧实验通过回归得到变形抗力数学模型中与钢带材料相关的回归系数，通过温度、工作轧辊的半径、轧辊的线速度、带材轧制前后的厚度等参数和相应的公式，建立钢带异步热连轧和异步冷连轧过程的变形抗力数学模型，并根据上述参数进行具体道次变形抗力值的计算。计算出的变形抗力可以用于对异步连轧过程中张力、轧制力等重要参数的精准设定。

技术领域

本发明属于轧制生产技术领域，具体涉及一种钢带异步连轧过程的变形抗力计算方法。

背景技术

金属的变形抗力是指单向应力状态下，金属产生塑性变形所需单位面积上的力。变形抗力的大小不仅与化学成分有关，还与变形温度和变形速率有关。变形抗力是轧制力计算公式中的重要物理参数，准确的变形抗力模型对提高轧制力计算精度尤为重要。为了对钢带异步连轧过程参数进行精准设定，亟须建立一种钢带异步连轧变形抗力计算方法。

申请号为201610461127.2的中国发明专利公开了“一种冷轧新钢种变形抗力系数快速修正方法”。该方法通过计算轧制力精度系数，进而确定变形抗力系数值。但该方法仅对系数进行修改，并未对变形抗力进行建模，也未给出冷轧变形抗力模型的建模方法与具体形式。

申请号为200910219603.X的中国发明专利公开了“一种在线拟合加工硬化曲线的方法”。通过实测数据反算金属变形抗力，提高了硬化曲线的拟合精度。

申请号为201510524769.8的中国发明专利公开了“一种测试钢板高温变形抗力的实验方法”。该方法通过实测轧制力反算当前轧制温度时的变形抗力。实测轧制力除了与轧件变形抗力有关外，还与轧制外摩擦条件与应力状态等有关。该专利中没有确定轧制外摩擦条件与轧件应力状态，所以反算出的轧件变形抗力不准确，不能反映材料的真实特性。

申请号为201610802819.9的中国发明专利公开了“一种构建材料变形抗力模型的方法”。该方法考虑了轧件不同组织的变化阶段，对变形抗力模型进行分段，提升了轧制力计算精度。申请号为201310157302.5的中国发明专利公开了“一种板坯轧制过程中变形抗力的预测方法”。该方法将变形抗力分解为四个独立的部分，并分别通过实验确定四部分的参数，简化了变形抗力实验。申请号为201210233146.1的中国发明专利公开了“一种用于轧机设计的材料变形抗力统一模型的构造方法”。该方法以热模拟实验数据为基础，通过非线性拟合分析，提高了变形抗力模型的外推能力。

综上所述专利均没有考虑异步连轧过程参数对变形抗力的影响。针对钢带异步连轧过程的变形抗力计算方法目前尚无报道。

发明内容

本发明提出了一种钢带异步连轧过程的变形抗力计算方法，根据异步冷连轧过程中轧辊的半径、轧辊的线速度、带材轧制前后的厚度等参数和钢带材料性能参数计算异步冷连轧过程各道次的变形抗力，根据异步热连轧过程中的温度、轧辊的半径、轧辊的线速度、带材轧制前后的厚度等参数和钢带材料性能参数计算异步热连轧过程各道次的变形抗力。计算出的变形抗力可以用于对异步连轧过程中张力、轧制力等重要参数的精准设定。

本发明中的钢带异步连轧过程的变形抗力计算方法流程如图1所示，具体操作步骤如下：

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(1)：

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为与钢带材料种类相关的回归系数。