合金钢热轧精轧板的力学性能预测系统设计与应用研究

摘要

近年来,随着汽车工业的飞速发展以及家用车辆的普及,作为现代钢铁工业的主要产品——热轧钢板的作用就显得更为突出。钢在热轧时其内部显微组织发生的一系列演变是温度、变形和冶金现象之间复杂相互作用的结果,因此热轧是一个对力学性能产生重要影响的工艺过程。但长期以来,各种钢板的热轧工艺模拟、优化及其材质控制主要通过实物试验来探索确定,这必将耗费大量的人力、物力和时间,也一直是许多钢厂感到棘手的问题,被认为是常见的而又是难以消除的顽症。若能利用性能预测技术,则可及时调整并优化工艺,继而实现对钢板的力学性能控制。
　　 为此,本研究在SG集团产品研发项目的资助下,充分利用前期工作的成果,以SG集团热轧系列主产品,诸如军用钢、低合金钢等为研究对象,探索建立了一种具有自主知识产权的热轧精轧板力学性能预测系统。
　　 本文主要研究内容及创新性工作:
　　 (1)利用SG集团前期工作积累的大量生产数据,系统地研究了化学成分、板厚及工艺参数如开轧温度、终轧温度、冷却速度和卷取温度等对热轧板力学性能的影响规律,继而可得到提高热轧板力学性能的优化工艺方案。
　　 (2)以几种广泛应用于各工程领域的典型热轧板为研究对象,在大量试验的基础上利用支持向量机的回归拟合方法,将碳当量、板厚、开轧温度、终轧温度和卷取温度五个主要影响因素与力学性能的关系模型化,初步建立了热轧板力学性能预测模型,并通过对其进行精度检验与控制,使其预测效果最优。同时,根据用户的需求进行热轧工艺优化。
　　 (3)以上述研究成果为基础,设计出了热轧板力学性能预测系统。该系统经大量工程实践应用表明,热轧板力学性能的预测精度均达95%以上,充分验证了该预测系统的合理性及适用性。