[发明专利]一种用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法

说明书

本发明实施例公开一种用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，属于冶金机械、自动化及轧制的技术领域。包括制备试样，利用热膨胀实验获得冷却相变的开始温度和结束温度，通过插值方法确定两相区给定温度下的各相体积分数；然后基于位错密度和流变应力得到流变应力与变形条件之间的关系表达式，并通过高温压缩实验数据回归得到奥氏体区和铁素体区不同温度下的材料常数、硬化系数和软化系数，两相区的变形抗力则基于混合法则计算得出。本发明考虑了不同相区的体积分数、位错密度和流变应力等对热轧带钢变形抗力的影响，从而确定了两相区的变形抗力与前述因素之间的数值关系，实现了精准预测，确保了热精轧过程中无取向钢的热轧稳定性。

技术领域

本发明属于冶金机械、自动化及轧制技术的技术领域，涉及一种用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法。

背景技术

在钢铁工业中，制定合理的轧制规程是获得高质量产品的关键。如何准确确定不同变形条件下的金属变形抗力，则是制定合理轧制规程的必要条件。

尤其是对于生产工艺窗口窄、相变温度较高的钢种，如电工钢等，在热精轧过程中不可避免地存在相变，往往上游机架位于奥氏体区，中间机架落入两相区，下游机架则变成铁素体区。由于各相区组织结构不同，材料变形抗力随温度的变化特点也因而存在差异，并不能一概而论。

然而，现有的热轧模型主要针对奥氏体单相区轧制，鲜有考虑相变对热轧板形的影响，故而在实际生产中经常出现质量问题，严重影响热精轧过程中无取向钢的热轧稳定性。所以需要针对多相区轧制建立专门的变形抗力预测方法，以保证轧制力的预测精度，提高厚度控制精度和轧制稳定性。

申请公布号CN105290119A的发明专利申请公开了基于相变的热轧带钢变形抗力预测方法，是直接针对钢种对实绩数据进行回归分析，是仅考虑某温度段与变形抗力的影响关系，并未考虑相变即不同相区(包括奥氏体区、铁素体区)对变形抗力的影响；故而多相区板带轧制的变形抗力预测并不精准和具体。

综上，现有技术并不存在准确确定不同相区(包括奥氏体区、铁素体区)对变形抗力影响的方法，至于具体不同相区的流变应力与变形条件关系的表达式和两相区的变形抗力的精准预测公式的获得以及二者之间关系的调整也不存在。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有的基于相变的热轧带钢变形抗力预测方法仅考虑某温度段与变形抗力的影响关系，并未考虑奥氏体区、铁素体区的不同体积分数、位错密度和流变应力等对热轧带钢变形抗力的影响，预测方法并不精确。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，所述变形抗力预测方法具体包括如下步骤：

步骤一：通过热膨胀实验获得膨胀量-温度曲线，在膨胀量-温度曲线选择冷却相变的开始温度F_s和结束温度F_f；

步骤二：通过插值方法获得两相区给定温度下的奥氏体体积分数1-X和铁素体体积分数X；

步骤三：采用位错密度ρ表征高温下奥氏体区和铁素体区的微观组织演变，流变应力σ表征宏观力学变形；

步骤四：获得流变应力σ与变形条件之间的关系；

步骤五：两相区的变形抗力σ_A+F根据奥氏体区和铁素体区的流变应力的混合法则计算得到，从而实现多相区板带轧制的变形抗力预测。

优选地，所述步骤一中的通过热膨胀实验获得膨胀量-温度曲线为制备试样、热处理、热膨胀仪自动记录得到膨胀量-温度曲线。

优选地，所述步骤一中的制备试样为制备Φ4mm×10mm的圆柱试样。