توصيفگر ها :
نورد گرم ورق , فولاد ميكروآلياژي , مدل محاسباتي , نيروي نورد , رسوب‌زايي , استحكام‌بخشي ناشي از رسوب‌زايي , تبلورمجدد , تنش سيلان
چكيده فارسي :
تحليل فرآيند نورد گرم، به عنوان يكي از مهم‌ترين مراحل توليد فولادهاي ميكروآلياژي، به‌دليل اثر متقابل پديده‌هاي مكانيكي، گرمايي و متالورژيكي پيچيدگي خاص خود را دارد. از ديدگاه مكانيكي نيروي نورد يك پارامتر كليدي در كنترل فرآيند نورد گرم است و دقت محاسباتي آن به‌طور مستقيم بر دقت ضخامت و كيفيت شكل ورق اثرگذار است. از اين‌رو براي پيش‌بيني پارامترهاي مهم اين فرآيند مانند نيروي نورد نياز به يك مدل محاسباتي است كه اثر همه پديده‌هاي دخيل در مسئله را در نظر بگيرد. در اين پژوهش يك مدل محاسباتي براي شبيه‌سازي فرآيند نورد گرم فولادهاي ميكروآلياژي در قفسه‌هاي سلسله‌اي نهايي ارائه شده است. اين مدل برمبناي نرم‌افزار HSMM، تنها نرم‌افزار تجاري شبيه‌ساز نورد گرم، طراحي شده است تا امكان مقايسه همه نتايج خروجي وجود داشته باشد. مدل محاسباتي از هفت زيربرنامه شامل مدل هندسي، مدل نيرو و گشتاور، مدل تنش سيلان، مدل انتقال گرما، مدل تبلورمجدد، مدل رشد دانه و مدل رسوب‌زايي تشكيل و در نرم‌افزار متلب برنامه‌نويسي شده است. از جمله مهم‌ترين پارامترهاي خروجي مدل محاسباتي مي‌توان به نيرو و گشتاور نورد، تنش سيلان، دماي ورق و اندازه دانه آستنيت اشاره كرد. براي ارتقاي مدل محاسباتي اثر استحكام‌بخشي ناشي از رسوب‌زايي در فاز آستنيت، كه در نرم‌افزار HSMM درنظر گرفته نشده است، در قالب مدل محاسباتي بهبوديافته ارائه شده است. براي اعتبارسنجي مدل محاسباتي، برنامه نورد فولاد X60 شركت فولاد مباركه اصفهان شبيه‌سازي و نتايج آن با نتايج نرم‌افزار HSMM و داده‌هاي اندازه‌گيري شده از خط نورد مقايسه شد. نتايج خروجي با دقت خوبي بر نتايج HSMM و داده‌هاي خط نورد منطبق بودند. همچنين براي بررسي اثر استحكام‌بخشي ناشي از رسوب‌زايي، نورد فولاد HSLA-Nb/Ti 80 با همان برنامه نورد فولاد X60 در مدل محاسباتي بهبوديافته شبيه‌سازي شد. در اين شبيه‌سازي ميزان نيرو و گشتاور نورد پس از شروع رسوب‌زايي به‌تدريج افزايش يافت.
چكيده انگليسي :
The analysis of the hot rolling process, as one of the most important stages in the production of microalloyed steels, has its own complexity due to the interaction of mechanical, thermal and metallurgical phenomena. From a mechanical point of view, the rolling force is a key parameter in the hot rolling process control, and its calculation accuracy directly affects the uniformity of thickness and quality of the sheet. Therefore, to predict the important parameters of this process, such as the rolling force, a computational model is needed that takes into account the effect of all the phenomena involved in the process. In this research, a computational model for simulating the hot rolling process of microalloyed steels in the finishing tandem mills is presented. This model is designed based on HSMM software, so that all output results can be compared. The computational model, which is programmed in MATLAB, consists of seven subprograms, including geometric, force and torque, flow stress, heat transfer, recrystallization, grain growth, and precipitation models. Among the most important output parameters of the computational model are rolling force and torque, flow stress, sheet temperature and austenite grain size. To improve the computational model, the strengthening effect of precipitation in the austenite phase, which is not considered in the HSMM software, is presented in the form of an improved computational model. To validate the computational model, the rolling program of the steel grade X60 of Mobarakeh Steel Company was simulated and its results were compared with the results of HSMM and the measured data from the rolling mill. The output results matched the HSMM results and the rolling mill data with good accuracy. Also, to investigate the strengthening effect of precipitation, the rolling of the steel grade HSLA-Nb/Ti 80 was simulated with the same rolling program of X60 in the improved computational model. In this simulation, the rolling force and torque increased gradually after the start of precipitation.
