棒线材轧制产品在工业、农业、国防以及民用产品中的应用极其广泛。为了解决尺寸精度和力学性能的问题,扩大产品的品种规格,迫切需要应用计算机模拟技术。用它来模拟棒线材热轧过程,预报产品组织和性能,可以达到优化热轧工艺参数和提高产品质量的目的。 结合东北特钢集团棒线材连轧厂实际情况,本文选择GCr15钢棒线材热连轧过程的计算机模拟为研究课题,利用热力耦合大变形理论建立了棒线材热连轧过程的一系列全三维有限元模型。利用大型通用有限元软件MSC.Marc的子程序模块,对轧制过程采用了分段模拟,在前一模型与后一模型之间进行了数据传递,模型中采用了刚体推动技术。论文模拟了φ8mm GCr15钢棒线材从出炉到终轧全流程共26个道次的轧制过程,得出了温度、应变及应变率等变量的结果,温度预测结果与测量结果吻合较好。这一工作具有重要的实际意义和理论价值。 本论文综述了早期的组织演化模型。为了预报组织性能,我们建立了二维和三维轧制模型,对低碳钢板材六道次和棒线材六道次粗轧过程的组织演化进行了模拟。利用MSC.Marc的子程序模块,耦合C-Mn钢组织演化模型,对轧制过程的组织演化和再结晶行为进行了初步探索。