[发明专利]热连轧流程生产钒微合金结构钢的在线性能预测方法及系统

说明书

本发明属于微合金结构钢生产技术领域，公开了一种热连轧流程生产钒微合金结构钢的在线性能预测方法及系统，建立屈服强度范围在300～500MPa之间钒微合金结构钢在热连轧生产过程中C、S、Mn、P、S、V元素含量及铸坯加热温度、开轧温度、终轧温度、卷取温度与力学性能之间的预测模型，用于预测钒微合金结构钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击值@‑20℃。本发明通过分析得到热连轧生产线生产含钒微合金钢时影响其性能的关键因素，从而加以数学统计分析，得到了较准确的含钒微合金钢力学性能预测模型，提高了数据源质量。同时，本发明通过应用此预测方法，具有使生产现场控制更加稳定，生产周期缩短以及节约检测费用等优点。

技术领域

本发明属于微合金结构钢生产技术领域，尤其涉及一种热连轧流程生产钒微合金结构钢的在线性能预测方法及系统。

背景技术

目前，在热连轧流程生产钒微合金结构钢过程中，钢水首先被浇铸成150～210mm厚度的铸坯，将铸坯装入辊底式加热炉中在1250℃下，均热3h，随后在热连轧生产线上经过1机架粗轧加7机架精轧，轧制成厚度为3.0～24.5mm的热轧带钢。

含钒微合金结构钢，是结构钢中强度较高，屈服强度≥355MPa，厚度规格跨度较大的一种热轧C-Mn结构钢。其强化方式主要是通过C、Mn元素的固溶强化、相变强化及V元素析出强化等机制综合作用，以保证其力学性能。

本专利申请之前，申请号200410061324.2、200510046131.4、200710052007.8、200710093004.9、200810237464.9、201llOO51161.X、201110104088.8、201210032097.5、201310752648.X、201310718490.4、201510044565.4、201510623645.5的中国发明专利均申请了相关钢铁产品的性能预测方法。其中申请号为200410061324.2、200510046131.4、200710052007.8、200710093004.9、200810237464.9、201110051161.X、201110104088.8、201310718490.4等中国发明专利均采用了通过相变组织不同含量及晶粒大小等预测钢铁产品性能的方法，此方法虽然适合大多数热轧钢铁产品的性能预测，但是由于每种钢铁产品相组成产别较大，对钢铁组织的相成分的预测也较不准确，因此性能预测的偏差较大。申请号为201210032097.5、201310752648.X的中国发明专利采用了神经网格的预测方法，在此预测方法中对力学性能的影响因素过多，每个因素对性能的预测结果均有影响。此方法虽然预测全面，但是对于成熟生产线的成熟钢种来说，扰动因素过多、过程复杂，并不适合在成熟生产线简单钢种力学性能的预测。申请号为201510044565.4的中国发明专利为H型钢的性能预测，由于生产流程及变形过程的不同，此方法不适合热连轧流程热轧钢带的性能预测。申请号为201510623645.5的中国发明专利为Q235B普通结构钢的力学性能预测，因而，上述专利不适合含钒微合金钢力学性能的预测。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有热连轧生产微合金钢的力学性能预测方法均较为复杂，无法实现在现场无计算机工作站条件下的力学性能实时预测。

(2)在现有的预测模型中，对含钒热轧钢卷的性能预测尚未涉及。现有技术预测数据准确性差。

解决以上问题及缺陷的难度为：现有模型均为微合金钢种的综合预测，其强化方式为细晶强化、析出强化、位错强化、相变强化的综合作用，也未对压缩比进行按组进行详细划分，由此造成计算量巨大，由现有模型开发的预测系统对计算机配置要求高，并在实时运算中由于模型复杂，会有延时。由此，本本预测方法针对特定强度范围的特定钢种的预测，在保证同等精度条件下，预测模型简单，运算量较小，无需配置专门的计算机工作站即可运行。