基于元胞自动机方法的CSP流程冷轧低碳钢再结晶过程的模拟研究.pdfVIP

第32卷第 6期 武 汉 科 技 大 学 学 报 Vo1．32，No．6 2009年 l2月 JournalofW uhanUniversityofScienceandTechnology Dec．2009 基于元胞 自动机方法的CSP流程冷轧低碳钢 再结晶过程的模拟研究 武 磊 ，刘雅政 ，周乐育 ，程晓杰 ，孙有博 ，闫 波 ，张晓燕 (I．北京科技大学材料科学与工程学院，北京，100083；2．包头钢铁(集团)有限责任公司薄板厂，内蒙古 包头，014010) 摘要 ：采用元胞 自动机方法对CSP流程冷轧低碳钢再结晶过程进行模拟研 究。结果表明，冷轧变形量为 71．4 的CSP流程冷轧低碳钢 的再结晶开始温度为 540C左右，再结 晶结束温度为 600～620℃；计算机模 拟得到再结晶完成温度为 604。C，再结 晶完成时间为 96rain；再结晶完成时 ，其 晶粒平均 直径为 7．0 m，而晶 粒尺寸分布主要 集中在 2～14Mm，此类尺寸晶粒约 占晶粒 总数 的 90 ，且具备 了Weibul1分布函数的特征。 同时冷轧低碳钢再结晶完成 时，{l11}(110)和 {111}(112)织构组分 的含量最高，总计为 63．12 ，{n0)(110) 和 {112)(110)织构组 分的含量则分别为 9．67％和 7．6 ，而 {O01)(110)织构组分的含量最低。 关键词 ：CSP流程 ；冷轧深冲板 ；再结晶；计算机模拟 中图分类号 ：TP391．9 文献标志码 ：A 文章编号 ：l6743644(2009)06—0569—0j 截至 2007年 10月，全世界已建成投产和部 表 1 试验钢的化学成分 (w ／ ) 分在建的各种不同类型的薄板坯连铸连轧生产线 Table1Chemicalcompositionsofexperimentalsteel 共计 54条、铸机 86流 ，总生产能力约为 9200万 C Si Mn P S AIs ≤0．05 ≤0．025 ≤0．15 40．015 ≤0．006 ≤0．025 t，其中CSP线 29条、铸机 47流 ，占薄板坯连铸 机总产能的 50 以上 口]。但 由于CSP流程与传 1．2 试验方法 统热连轧工艺在坯料铸造过程、加热制度、轧制工 将冷轧变形量为 71．4 的试验钢放入箱式 艺以及板带在传输辊道上传输速度等方面均存在 电阻炉中进行再结晶试验 。试验钢加热段采用两 明显的差异，因此世界上 已投产的薄板坯铸机 尚 阶段加热，其 中快速加热速度为 400℃／h，加热 不能生产与传统工艺产 品相 当的优质冷轧钢 至 400。C后再以4O℃／h慢速加热 ，设定温度为 板 j。元胞 自动机方法 (CellularAutomation)是 300～750C，每到一个设定温度，可从炉中取出 一 种用于描述复杂系统在离散空间一时 问上演化 预先放入的试验钢，并将其空冷至室温。 规律的数学算法 ，并 已成功地应用于冷轧钢板 2 模型的建立 再结晶过程的模拟 。为此，本文拟采用元胞 自 动机方法对 CSP流程冷轧低碳钢再结 晶过程进 2．1 CSP流程试验钢静态再结晶模型 行模拟研究。 2．1．1 试验钢再结 晶温度 区间 图 1为试验钢再结 晶过程 HV10硬度变化 1 试验与方法 曲线。由图 1可看 出，冷轧变形量为 71．4 的 1．1 试验材料