随着世界经济的不断的发展,石油、天然气的管道运输越来越受到人们的重视。管线钢内部的微观组织的组成对材料的使用寿命和性能有着重要的影响。为了节省人力、物力,组织性能预报的技术得到了很好的应用契机。以热轧工艺中冶金物理学理论为依据,建立了组织性能预报模型。包括奥氏体再结晶模型,加工硬化γ→α相变模型,铁素体晶粒尺寸模型和显微组织——力学性能对应关系模型。研究形变工艺对奥氏体再结晶的影响,通过再结晶动力学理论,建立热轧过程中奥氏体静态再结晶,动态再结晶的数学模型,建立奥氏体晶粒尺寸模型。采用单道次热模拟实验测定了动态再结晶分数,采用双道次热模拟实验测定了静态再结晶分数,随着变形量的增加,动态再结晶分数也不断的增加,随着变形后保温时间的延长,静态再结晶分数不断的增大。变形温度和保温时间相同时,变形量的大小决定了再结晶分数的大小,变形量的增大使材料内部产生了更多的畸变能,使再结晶的驱动力增大。只有变形量高于临界变形量时才能发生动态再结晶。变形温度,变形速度等因素都会影响临界变形量,从而影响动态再结晶。变形量,变形温度,变形速度,变形后间歇时间等因素对再结晶晶粒的长大有重要的影响。高温小变形时容易发生不完全再结晶,造成晶粒粗大且不均匀,在随后的轧制过程中很难消除。按照上述给出的数学模型,可计算出轧制冷却后最终的铁素体晶粒的大小。随着冷却速度的提高多边形铁素体的量在减少,针状铁素体的量在增加,晶粒尺寸进一步细化,最终的显微组织以及铁素体晶粒的细化程度决定了钢的综合力学性能。编制计算机程序模拟计算了热轧奥氏体再结晶分数和再结晶晶粒大小、奥氏体相变后铁素体的相对含量及晶粒大小和最终的力学性能。模拟计算值和实验的结果基本吻合,模型可用于指导实际生产。