一种用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法与流程

技术特征：
1.一种用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，其特征在于，所述步骤一中的热膨胀实验为制备试样、热处理、热膨胀仪自动记录得到膨胀量
‑
温度曲线。3.根据权利要求2所述的用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，其特征在于，所述步骤一中的制备试样为制备φ4mm
×
10mm的圆柱试样。4.根据权利要求2所述的用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，其特征在于，所述步骤一中的热处理为以5
‑
10℃/s的升温速率加热至奥氏体化温度1120
‑
1200℃，保温10min，然以10℃/s的冷却速率冷却至室温。5.根据权利要求1所述的用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，其特征在于，所述步骤一中的冷却相变的开始温度和结束温度是通过选择热膨胀仪自动记录的膨胀量
‑
温度曲线冷却段直线部分的延长线与曲线部分的分离点对应的温度作获得的。6.根据权利要求1所述的用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，其特征在于，所述步骤三中的位错密度包括加工硬化引起位错增殖的加工硬化位错密度和动态软化引起位错湮灭的动态软化位错密度。7.根据权利要求6所述的用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，其特征在于，所述步骤三中的位错密度ρ采用以下微分方程来表示，代表加工硬化效果，代表动态软化效果；其中：加工硬化过程中，位错密度随变形量的增加而线性增加，表示为：动态软化过程中，位错密度随时间的增加而减少，表示为：式中，h为硬化系数，表示位错密度的增殖速率；s为软化系数，表示位错密度的湮灭速率。
8.根据权利要求7所述的用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，其特征在于，所述步骤三中的位错密度的表达式：式中，为应变速率；ε为应变量；ρ0为变形开始前的位错密度值，是为了满足t＝0时刻ρ＝ρ0的初值条件。9.根据权利要求8所述的用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，其特征在于，所述步骤三中的流变应力σ的表达式：σ＝g
·
ρ
0.5
，g＝αμb，式中，σ0为屈服强度，mpa；α为材料常数；μ为剪切模量，取8
×
104mpa；b为伯格矢量，取2.6
×
10
‑
10
m；所述步骤四中的流变应力σ与变形条件之间的关系如下：10.根据权利要求9所述的用于多相区板带轧制的变形抗力预测方法，其特征在于，所述步骤五中的两相区的变形抗力的表达式：σ
a f
＝σ
a
(1
‑
x) σ
f
x，式中，x为铁素体的体积分数。

技术总结
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。轧稳定性。轧稳定性。


技术研发人员：刘超 吴冠南 何安瑞 孙文权 邵健 林佳巍 周冠禹
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2021/11/23