[发明专利]热连轧管线钢组织及力学性能预测的方法

说明书

技术领域

本发明是涉及轧钢技术领域，具体涉及一种热连轧管线钢过程中预测管线钢的组织及力学性能的方法。

背景技术

在现有热轧钢技术中，各类钢轧制后大都需要抽样进行诸如抗拉强度、屈服强度及延伸率等机械性能的测试检验，有的还需要进行显微组织的检验，这种抽样检验不仅测试量大、检验周期长，而且测试过程中人为因素较多，影响测试的精度。针对这些问题，目前国内外在这一领域开展了多方面的研究工作，通过对热轧钢轧制过程中物理冶金现象的研究，构建成分、工艺、组织与性能的数学模型，从而能够计算最终产品的组织和力学性能。这对减少样品检测，缩短生产周期，提高生产率及新产品的开发具有重要的意义。但是对于热连轧带钢组织及性能计算存在的主要问题是计算的精度不是十分理想，特别是对于特定钢种例如管线钢等微合金钢这类钢种，要做到精确计算还有一定的难度。要提高热连轧过程中钢组织及性能计算结果的精度就必须结合特定的钢种和具体的设备及工艺条件进行开发。

发明内容

针对现有热连轧管线钢生产技术存在的问题，本发明提供一种预测热连轧管线钢组织及力学性能的方法，它是以物理冶金模型为基础，综合应用这些基础理论，采用热模拟实验与工业大生产实测数据分析相结合的方法，对所研究钢种在生产过程中的一些物理冶金学现象进行了研究、分析及计算机模拟。在此基础上，根据研究轧制钢种的化学成份、温度变化、轧制工艺、冷却制度及其组织状态，对该钢种组织与性能计算模型进行了研究，为离线优化生产工艺提供模拟仿真平台。

这种热连轧管线钢组织及力学性能预测的方法是：首先，它由温度模型、轧制过程中奥氏体组织演变模型、轧后冷却过程中奥氏体相变组织分解模型及组织与性能关系模型组成，

所述温度模型的功能为计算轧件的温度，具体流程为：

对于不同区段，分区段建立轧件的温度模型；在辊道上、轧制过程中以及冷却水降温过程中均采用式(1)温降的计算公式

T1n+1=(1-2r)T1n+2r(T2n-Δxkq)---(1)]]>

式中：为n+1时刻节点1的温度(K)，为n时刻节点1的温度(K)，为n时刻节点2的温度(K)，r为热扩散系数(m/s)，△x为空间步长(m)，△t为时间步长(s)，为导温系数(m²/s)，C为钢的比热(J/kg·℃)，K为热传导系数(W/m·K)，γ为钢的密度(g/m³)，q为热流(W/m²·s)；

1)辊道上轧件温降计算

辊道上热流的计算公式为