基于deform-3d模拟热轧线材精轧过程中晶粒-有色金属科学与工程

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1、基于有限元高速线材预精轧与精轧过程的研究赵鸿金，满士国，张兵，张迎晖(江西理工大学材料科学与工程学院，江西赣州，341000)摘要：为揭示线材热轧过程中轧件内部微观组织的演化特征，对某厂Φ6.5mm规格的ML08Al线材预精轧、预水冷和精轧过程进行了有限元模拟。预精轧开始轧件温度为980℃。温度与变形的模拟结果与实际生产情况基本吻合。结果表明：整个预精轧和精轧过程中，轧件心部温度一直很高，而轧件表面温度较低；轧件的变形主要集中于轧件心部和对角线方向，这些区域更有可能达到动态再结晶的条件使晶粒组织优先细化；其心部与表层所出现的混晶组织，是由变形条件和温度条

2、件的综合作用而产生的；加大预水冷强度可以抑制晶粒长大，提高成品组织的均匀程度。关键词：轧制；有限元；混晶组织Researchofhighspeedwirerodpre-finishingandfinishingprocessbasedonFINITEELEMENTZHAOHong-jin,MANShi-guo,ZHANGBing,ZHANGYing-hui(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,JiangxiUniversityofScienceandTechnology,Ganzhou,341000,China

3、)Abstract:Inordertorevealtheevolutionofthewiremicrostructureinrollingprocess,simulateprocessesofpre-finishing,waterbeforehandandfinishingoftheΦ6.5mmML08Alwire.Thepre-finishingtemperatureoftherolledpiecebeginwith980℃.Thesimulationresultsofthetemperatureanddeformationareconsistentw

4、iththeactualproductionsituation.Thispapershowsthat,inthepre-finishingandfinishingprocess,thecentertemperatureofrolledpiecesisveryhighandthesurfacetemperatureofrolledpiecesislow;Deformationoftherolledpiecesismainlyhappenedintheheartofrolledpiecesanddiagonaldirections,theseareasare

5、morelikelytoachievetheconditionofdynamicrecrystallizationandrefinethegrain;Withtheconditionofdeformationandtemperature,thegapofcoreorganizationandsurfaceorganizationcanaggravatethemixedgrainstructure;Improvingthepre-coolingintensitycaninhibitthegraingrowthandincreasetheorganizati

6、onuniformityoftheproduct.Keywords:rolling；finiteelement；mixedgrainstructure0前言高速线材轧机及轧后控制冷却技术自20世纪60年代中期问世，至今已历经四十多年。随着轧钢技术的不断发展，我国高速线材的生产能力和技术水平都取得了显著的进步[1]。热轧是生产线材产品的重要手段。在热轧过程中，轧件经历了复杂的变形过程与热传导过程，其组织性能的形成与演变除与连铸坯质量密切相关外，轧制过程的诸多过程参数如变形程度、变形速度、接触摩擦及与外界环境的对流、传导与辐射均会对其产生重要影响。金属热成形

7、过程预测显微组织演变的相关理论，在热成型和材料科学的交叉领域已受到越来越多的关注，对于机械成型技术的进一步发展至关重要。德国的R.Kopp教授领导的研究群体通过研究异型钢材的热轧过程温度和变形的变化规律，建立了相应的组织性能和工艺的参数模型[2]，并利用该模型准确预报了轧后钢材的组织性能。在日本，各主要的钢铁股份有限公司也相继展开这项研究，组织性能控制专家系统被更多更完整的建立起来，提高和改善了现有产品的性能，开发了一系列新产品[3]。Sellars等人[4]通过广泛研究钢铁材料热加工过程中的工艺参数和显微组织之间的关系，给出了一组经验公式来描述重要的冶

8、金参数与Zener-Hollomon参数、时间、温度和初始晶粒尺寸之间的关系，为