[发明专利]一种有效控制高强钢冷连轧过程高阶浪形的辊形设计方法

权利要求书

1.一种有效控制高强钢冷连轧过程高阶浪形的辊形设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设定高强钢用工作辊轧辊参数并确定热处理工艺及要求；

步骤2：设定冷连轧过程的主要工艺参数和机组主要工艺参数；所述冷连轧过程的主要工艺参数包括机组张力；所述机组主要工艺参数包括轧制速度、出口厚度、道次压下率、轧制力、轧制力偏差、轧辊倾斜量、工作辊弯辊力、中间辊弯辊力、中间辊横移量与轧机电流负荷分配；

步骤3：确定高强钢所属钢种簇并设定工作辊辊身形函数；

所述钢种簇为五类，分别为：

钢种簇S1——200MPa＜σ_s≤340MPa类高强钢，

钢种簇S2——340MPa＜σ_s≤550MPa类高强钢，

钢种簇S3——550MPa＜σ_s＜700MPa类高强钢，

钢种簇S4——σ_s≥700MPa且B＜1600mm类超高强窄带钢，

钢种簇S5——σ_s≥700MPa且B≥1600mm类超高强宽带钢，

其中，σ_s为成品带钢的屈服强度，B为成品带钢的宽度；

所述工作辊辊身形函数的一般形式如下：

D_W1(x)＝D_o，

其中，以工作辊中心点为坐标原点，以工作辊的轴向、径向分别为x轴、z轴，以mm为单位建立空间坐标系，D_W1(x)表示与x轴坐标对应的辊径，辊径D_o的选用依据轧制钢种的强度级别，随着钢种强度的提高增大辊径；

步骤4：根据冷连轧工艺过程中应力波诱导板形演变影响因素的关键参数及工作辊辊身当量凸度矩阵规律，计算不同机架的工作辊辊身当量凸度值，并根据辊身当量凸度值的计算结果执行各机架工作辊辊身磨削操作，得到符合要求的实用辊身磨削状态；

步骤5：设定工作辊表面粗糙度；

步骤6：计算工作辊端部形函数并结合工作辊身形函数得到辊形曲线的函数形式。

2.如权利要求1所述的一种有效控制高强钢冷连轧过程高阶浪形的辊形设计方法，其特征在于，步骤1中，所述高强钢用工作辊轧辊参数包括工作辊质量、工作辊材质、工作辊曲径环材质、第#1～#5机架辊身长度、第#1～#5机架辊径、第#1～#5机架辊身硬度、辊颈硬度、第#1～#5机架配辊差、第#1机架换辊周期、第#2机架换辊周期、第#3机架换辊周期、第#4机架换辊周期、第#5机架采用光辊时换辊周期、第#5机架采用毛辊时换辊周期；所述热处理工艺及要求为：采用“淬火+回火”热处理工艺，淬火温度控制在920～970℃，整体奥氏体化时间为4.5～5min，高压喷水连续冷却，冷处理温度控制在-105～-100℃，回火温度为120～122℃，形成的马氏体淬透层深度为77～85mm且微观组织均匀，热处理后，室温下，轴向抗拉强度为2080～2150MPa，屈服强度为1740～1820MPa，100℃下，轴向抗拉强度为1825～1900MPa，屈服强度为1550～1615MPa，辊颈采用“淬火+低温回火”热处理工艺，表面作渗氮硬化处理，渗氮层硬度为500～600HV3，渗氮层深度≥0.6mm，热处理后抗拉强度800～950MPa。

3.如权利要求1所述的一种有效控制高强钢冷连轧过程高阶浪形的辊形设计方法，其特征在于，步骤4中，所述冷连轧工艺过程中应力波诱导板形演变影响因素的关键参数具体如下：

钢种簇S1：

钢种簇S2：

钢种簇S3：

钢种簇S4：

钢种簇S5：

其中，表示高强钢为钢种簇Ss时各机架应力波诱导板形影响工作辊辊形的平均扰动量，表征板形演变过程中应力波影响的平均效应，表示高强钢为钢种簇Ss时板形演变过程中工作辊辊形的应力波扰动因子，表征板形演变过程中应力波影响全机组的系统效应，且

其中，表示高强钢为钢种簇Ss时第#i机架应力波诱导板形影响工作辊辊形的扰动量，其影响因素包括机组设备结构特性、带钢特性及工艺过程参数。