專(zhuān)利名稱(chēng)：一種板坯軋制過(guò)程中變形抗力的預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種板坯軋制過(guò)程中變形抗力的預(yù)測(cè)方法，適用于中厚板生產(chǎn)中，軋制溫度、變形量、變形速率在較大范圍內(nèi)變化的軋制過(guò)程板坯變形抗力的預(yù)測(cè)。
背景技術(shù)：
自動(dòng)化軋鋼是軋鋼技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，其前提是對(duì)軋制過(guò)程中的軋制力進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。在影響軋制力的各個(gè)因素中，板坯的變形抗力是最關(guān)鍵的，變形抗力預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性直接決定了軋制力計(jì)算的準(zhǔn)確性，因此板坯變形抗力的預(yù)測(cè)對(duì)自動(dòng)化軋鋼的應(yīng)用效果有著重要的意義。變形抗力與材料特性、軋制溫度、變形量、變形速率等都有關(guān)系，目前的研究依靠生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行反推計(jì)算或者試驗(yàn)研究都無(wú)法得到各種軋制條件下的規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種板坯軋制過(guò)程中變形抗力的預(yù)測(cè)方法，解決了建立一種板坯軋制過(guò)程中變形抗力的預(yù)測(cè)方法，該預(yù)測(cè)方法適用于各種軋制工況，涉及到的所有參數(shù)可以通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，帶入軋制工藝參數(shù)可直接確定板坯的變形抗力。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:首先建立變形抗力的描述公式，將變形抗力Kf分解為參考屈服應(yīng)力σ C1、變形溫度影響系數(shù)Kt、變形速率影響系數(shù)Ku、變形程度影響系數(shù)K Ε，由這4個(gè)獨(dú)立的參數(shù)共同描述變形抗力:Kf=O 0.KT.Ku.Ke(I)4個(gè)參數(shù)完全獨(dú)立，分別通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，測(cè)定方法如下:I)采用熱模擬試驗(yàn)，測(cè)量變形溫度1000°C、變形程度10%、變形速度IOiT1時(shí)的變形應(yīng)力作為參考屈服應(yīng)力。0。2)測(cè)量變形程度10%、變形速度10s—1、變形溫度在800-1150°C范圍的變形應(yīng)力στ，得到Kt (即στ/0(ι)隨變形溫度變化的曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)回歸公式采用如下形式:KT=e(a+b.T)(2)其中T是溫度，a、b是待定的參數(shù)，在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)取值。3)測(cè)量變形溫度1000°C、變形速度IOiT1、變形程度在1%_40%范圍的變形應(yīng)力σ E，得到Ke隨變形量變化的曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)回歸公式采用如下形式:KE=c+d ε e(3)其中，T是變形量，C、d、e是待定的參數(shù)，在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)取值。4)測(cè)量變形溫度1000°C、變形量10%、變形速率在1-4(^1范圍的變形應(yīng)力σ u，得到Ku隨變形速率變化的曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)回歸公式采用如下形式:Ku=f+ge’h(4)其中T是變形速率，f、g和h是待 定的參數(shù)，在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)取值。
5)將板坯軋制過(guò)程的溫度、變形量、變形速率參數(shù)輸入公式(2) (4)，分別確定KT、Ke、Ku，再將KT、Ke、Ku和ο。帶入公式(I)即求出該軋制條件下的變形抗力。技術(shù)效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下主要的優(yōu)點(diǎn):I)建立了確定材料變形抗力的全套試驗(yàn)方法，該方法對(duì)軋制溫度、變形量、變形速率在大范圍內(nèi)變化的情形全部適用；2)將變形抗力的各個(gè)影響因素分別獨(dú)立，測(cè)定實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單可行；3)對(duì)板坯軋制過(guò)程變形抗力的計(jì)算具有很高的精度。


圖1為擬合得到的變形溫度影響系數(shù)。圖2為擬合得到的變形量影響系數(shù)。圖3為 擬合得到的變形速率影響系數(shù)。
具體實(shí)施例方式以Q345板坯軋制為例，計(jì)算其在1100°C、變形程度在20%、變形速度8s—1條件下的變形抗力，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。首先建立Q345板坯變形抗力的描述公式，將變形抗力Kf分解為參考屈服應(yīng)力σ 0、變形溫度影響系數(shù)Kt、變形速率影響系數(shù)Ku、變形程度影響系數(shù)Ke，由這4個(gè)獨(dú)立的參數(shù)共同描述變形抗力:Kf=O 0.KT.Ku.Ke(I)4個(gè)參數(shù)完全獨(dú)立，分別通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，測(cè)定方法如下:I)采用熱模擬試驗(yàn)，測(cè)量Q345板坯在變形溫度1000°C、變形程度10%、變形速度IOs-1條件下的變形應(yīng)力作為參考屈服應(yīng)力σ。，實(shí)際測(cè)量得到llOMPa。2)測(cè)量變形程度10%、變形速度10s—1條件下的變形應(yīng)力，變形溫度在800-1150°C范圍內(nèi)，以20°C為一個(gè)步長(zhǎng)測(cè)量變形應(yīng)力σ τ，得到Kt (即σ J σ J隨變形溫度變化的曲線(xiàn)，對(duì)該曲線(xiàn)采用如下形式進(jìn)行回歸:KT=e(a+b.T)(2)其中，T是溫度，a、b是待定的參數(shù)。得到回歸曲線(xiàn)如圖1所示，公式為KT=e(2.752 —α 00274.τ)。3)測(cè)量變形溫度1000°C、變形速度IOiT1條件下的變形應(yīng)力，變形程度在1%_40%范圍內(nèi)，以1.5%為一個(gè)步長(zhǎng)測(cè)量變形應(yīng)力σ Ε，得到Ke隨變形量變化的曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)回歸公式采用如下形式進(jìn)行回歸:KE=c+d ε e(3)其中，是變形量，c、d是待定的參數(shù)。得到回歸曲線(xiàn)如圖2所示，公式為Κε=1.1-0.009 ε -1。4)測(cè)量變形溫度1000°C、變形量10%條件下的變形應(yīng)力，變形速率在HOiT1范圍內(nèi)，以3 s—1為一個(gè)步長(zhǎng)測(cè)量變形應(yīng)力Ou，得到Ku隨變形速率變化的曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)回歸公式采用如下形式進(jìn)行回歸:
Ku=f+ge’h(4)其中，ε’是變形速率，f、g和h是待定的參數(shù)。得到回歸曲線(xiàn)如圖3所示，公式為Ku=0.5+0.24 ε ’h5)將溫度1100°C、變 形程度20%、變形速度8s—1帶入公式(2) (4)，計(jì)算確定Kt為0.770，Κε為1.055、1(11為0.948，再將1^、1^、1(11和σ。帶入式I即可求出該軋制條件下的變形抗力Kf為84.7 IMPa。
權(quán)利要求
1.一種板坯軋制過(guò)程中變形抗力的預(yù)測(cè)方法，其特征在于:將變形抗力Kf分解為參考屈服應(yīng)力σ ^、變形溫度影響系數(shù)Kt、變形速率影響系數(shù)Ku、變形程度影響系數(shù)Ke，由這4個(gè)獨(dú)立的參數(shù)共同描述變形抗力: Kf=o0.KT.Ku.KeCl) 4個(gè)參數(shù)確定步驟如下: 1)采用熱模擬試驗(yàn)，測(cè)量變形溫度1000°C、變形程度10%、變形速度IOiT1時(shí)的變形應(yīng)力作為參考屈服應(yīng)力σ0; 2)測(cè)量變形程度10%、變形速度IOiT1、變 形溫度在800-1150°C范圍的變形應(yīng)力στ，得到Kt即ο τ/ 隨變形溫度變化的曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)回歸公式: KT=e(a+b.T)(2) 3)測(cè)量變形溫度1000°C、變形速度10s_\變形程度在1%_40%范圍的變形應(yīng)力σε，得到1隨變形量變化的曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)回歸公式: KE=c+d ε e(3) 4)測(cè)量變形溫度1000°C、變形量10%、變形速率在1-40(1范圍的變形應(yīng)力σu，得到Ku隨變形速率變化的曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)回歸公式: Ku=f+ge’h(4) a、b、c、d、e、f、g、h為待定系數(shù)，在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)取值； 5)將板坯軋制過(guò)程的溫度、變形量、變形速率參數(shù)輸入公式(2) (4)，分別確定Κτ、Κε、Ku，再將Κτ、KΕ、Ku和σ。帶入公式(I)即求出該軋制條件下的變形抗力。
全文摘要
一種板坯軋制過(guò)程中變形抗力的預(yù)測(cè)方法，屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域。將變形抗力分解為參考屈服應(yīng)力、變形溫度影響系數(shù)、變形速率影響系數(shù)、變形程度影響系數(shù)4個(gè)獨(dú)立的參數(shù)并分別確定，參考屈服應(yīng)力采用熱模擬試驗(yàn)測(cè)量變形溫度1000℃、變形程度10%、變形速度10s-1時(shí)的變形應(yīng)力，變形溫度影響系數(shù)、變形速率影響系數(shù)、變形程度影響系數(shù)分別在一定范圍內(nèi)變化確定其與變形抗力的關(guān)系，得到描述變形抗力的通用公式。本發(fā)明建立了確定材料變形抗力的全套試驗(yàn)方法，對(duì)軋制溫度、變形量、變形速率在大范圍內(nèi)變化的情形全部適用，測(cè)定實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單可行且結(jié)果精度很高。
文檔編號(hào)B21B38/00GK103240282SQ20131015730
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者馬長(zhǎng)文, 董占斌, 王立堅(jiān), 郭偉, 姜中行, 丁文華 申請(qǐng)人:首鋼總公司