[发明专利]一种热轧过程带钢组织演变与性能预测的方法

摘要

本发明涉及带钢轧制技术，具体地说是一种热轧过程带钢组织演变与性能预测的方法。它由前处理模块、加热模块、轧制模块、冷却相变模块、力学性能模块和后处理六个模块组成，前处理模块的功能是从数据库中读取热轧过程所需的工艺参数，为后续流程提供初始条件；所述加热模块、轧制模块、冷却相变模块及力学性能模块是完成对热轧过程各个冶金物理量动态的模拟，预测出带钢最终的组织性能；所述后处理模块的功能是完成热轧过程模拟结果的显示输出。本发明能预测产品最终性能，省时、省力、准确、高效。

主权项

1.一种热轧过程带钢组织演变与性能预测的方法，其特征在于：由前处理模块、加热模块、轧制模块、冷却相变模块、力学性能模块和后处理六个模块组成，前处理模块的功能是从数据库中读取热轧过程所需的工艺参数，为后续流程提供初始条件；所述加热模块、轧制模块、冷却相变模块及力学性能模块是完成对热轧过程各个冶金物理量动态的模拟，预测出带钢最终的组织性能；所述后处理模块的功能是完成热轧过程模拟结果的显示输出；所述前处理模块具体流程为：首先从数据库中读取生产工艺参数，包括：钢种及化学成分、钢坯规格和产品规格、生产工艺设定的参数，在确认前输入分段数，确认后显示输入参数汇总结果，再检查输入参数是否正确，如有错误则可返回重新读取生产工艺参数，如输入无误则按段转入加热模块；所述加热模块的功能是利用经验公式计算出完全奥氏体化后晶粒长大的尺寸，具体流程为：先从前处理模块所选择的参数，结合现场加热曲线确定最终加热炉温度；然后利用具体经验公式结合钢坯的初始晶粒度，计算出奥氏体晶粒尺寸，将其作为轧制模块的初始条件；所述轧制模块包括粗轧和精轧两步，在轧制过程中发生再结晶，使晶粒细化，当前道次计算结果作为下一道次计算的初始条件，其中：粗轧第一道次取加热模块计算出的奥氏体晶粒尺寸作为初始晶粒尺寸，根据现场设定的粗轧道次数进行轧制，粗轧最后一道次的计算结果作为精轧第一道次的初始条件，精轧过程与粗轧过程相同，每道次具体流程如下：首先计算出本道次的温度、应变ε和残余应变，利用上道次计算的晶粒尺寸计算出临界应变εc，并与当前道次计算出的应变ε进行比较，若ε＞εc则发生动态再结晶，若ε＜＝εc则发生静态再结晶；所述冷却相变模块以轧制模块给出的奥氏体晶粒度和残余应变作为初始条件，分别计算出铁素体分数、珠光体分数和贝氏体分数，其具体流程如下：首先计算相平衡温度Ae3及相变开始温度，再计算Avrami方程中的参数k，接下来计算各个温度下的相变分数和奥氏体碳浓度，最后利用Scheil法则计算出最大相变分数，再判断结束标志：奥氏体碳浓度Cau大于Fe-C相图浓度CAcm，结果为否定时返回相变分数和奥氏体碳浓度的计算；结果为肯定时相变结束，再利用修正后的经验模型计算出铁素体分数、珠光体分数和贝氏体分数及铁素体晶粒尺寸；所述力学性能模块以冷却相变模块给出的铁素体分数、珠光体分数、贝氏体分数和铁素体晶粒尺寸作为初始条件，利用修正后的经验模型计算出最终带钢的屈服强度、抗拉强度和延伸率，再将数据送至后处理模块；所述后处理的功能是显示输出计算结果，采用表格、曲线、动画等多种方式对加热、粗轧、精轧、冷却、力学性能五个部分的结果进行输出。