[00052002]棒线材组织性能预测技术

随着计算机技术及轧制理论的迅速发展，计算机在轧钢工业中得到了广泛应用。对轧制过程进行模拟和仿真已达到实用水平，可以求解轧制变形区中的各种变量分布，为线材的形状控制和产品最终性能预报提供依据；而对轧制过程工具及轧件的温度与变形进行综合研究，可提高轧件的尺寸精度和成材率。反过来，也可以通过对轧制过程的模拟和仿真，提高轧制过程各参数的理论解析精度，建立并不断改进各种类型轧机的数学模型，以轧制出高质量的产品。 　　作为对国民经济发展有重要影响的高速线材的生产，随着轧制速度的提高，对尺寸精度、产品质量、组织性能控制和自动化控制程度等提出了越来越高的要求。我国某些钢铁企业的高速线材生产线，设备先进，轧制速度高，采用全连续无扭轧制方式，这就更加要求轧件在孔型中变形均匀、尺寸稳定、加热温度均匀、控制冷却过程稳定，以获得所要求的均匀、稳定的组织和性能。 　　轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(东北大学)经过多年的研究，成功开发出棒线材组织性能预测技术，并在某高速线材厂得到成功应用，取得了巨大的经济效益和社会效益。 　　主要的研究工作如下： 　　1．在各道次轧制变形过程中，用有限元方法对轧件变形进行分析，求解轧件的应力场、应变场等的分布，为制定合理的轧制工艺提供理论依据； 　　2．用有限元方法对轧件变形过程的温度场进行分析，求解各个状态下轧件的温度场的分布； 　　3．根据不同的工艺参数和变形条件进行耦合分析，对轧件的组织和性能进行预报，通过计算机模拟及给定的条件，预报出各个不同阶段和道次中轧件的尺寸、组织和性能。 　　4．通过人工智能神经元网络技术建立轧制工艺制度和控轧控冷工艺制度与轧件的尺寸、组织和性能的关系，对最终的组织性能进行预测。 　　通过该技术研究，获得轧制过程各道次的应力场、温度场的分布，最终实现各道次产品尺寸、轧制力能参数、各温度控制点的温度、产品组织和性能的预报。具体精度如下： 　　1．成品尺寸精度分析的误差： 　　成品直径φ5-10时，公差≤0.20mm，椭圆度≤0.24mm； 　　成品直径φ10.4-14.5mm时，公差≤0.25mm,椭圆度≤0.30mm； 　　成品直径φ15-25时，公差≤0.30mm，椭圆度≤0.48mm； 　　2．关键温度控制点温度分析的误差≤15℃，各机架轧制温度≤20℃。 　　3．道次的轧制力能参数误差≤5%。 　　4．产品性能预报：抗拉强度误差≤20Mpa，面缩率误差≤5%,硬度误差≤5HB；命中率大于95%。