从薄钢板连铸连轧过程中复杂、连续的物理冶金过程实际出发,搞清板坯连铸、加热及均热、热连轧及轧后层流冷却过程中的晶粒组织、夹杂物、析出物的形成条件、组织演变及工艺参数影响规律,建立板带热连轧与轧后层流冷却过程中的再结晶、组织细化、相变及沉淀析出的定量描述模型和成分-控轧控冷-组织性能耦合数值模型,确定工艺过程系统设置与钢板组织性能之间的对应关系,开发出热轧带钢组织性能在线AI控制与检测装置。通过典型钢种薄钢板的连铸连轧工艺过程与组织演变和控制规律研究,建立并形成崭新、系统的热轧带钢组织性能在线监测与控制理论及方法,进行组织性能控制与检测的初步工业应用与试验研究,为该理论技术的工业应用和推广打下坚实基础。这对于推动我国薄钢板连铸连轧过程组织性能检测与控制技术水平的提高和稳定、大批量地生产高质量、高性能薄板产品以及快速研制开发新产品,创造高的经济社会效益等具有十分重要的理论和实际意义。
该项目较系统地开展了薄钢板连铸连轧组织性能控制与检测的应用基础研究,取得的主要进展和成果如下 1.分析和观察到钢板中存在纳米铁的纳米氧化物,铁碳纳米析出物和氮化物等小于20nm的粒子,确定了其成分结构及其对钢的强化作用,揭示了晶粒细化及纳米级粒子的析出特征和强化机制; 2.提出了柔性轧制工艺控制思想,结合生产实际研究开发出不添加微合金元素的高性能热轧低碳高强度钢板,解决了其中影响组织性能的工艺控制机理和关键技术问题,该成果已在汽车结构件制造中进行了应用; 3.结合国际上最新的钢铁短流程生产线-薄板坯连铸连轧工艺条件,与企业合作提出了Ti微合金化高强耐候钢的冶金成分设计和冶金工艺控制原理及方法,对钢的组织强化、析出强化,尤其是钢中纳米尺寸Ti(C, N)析出物的形态和分布及其对钢的强化作用进行了全面系统研究,成功地开发出屈服强度450MPa~700MPa级具有高成形性的高强和超高强耐候钢板,并进行了批量应用; 4.用机理方法与人工智能方法对钢板连铸连轧过程中的组织性能控制与检测进行了研究,建立了组织性能控制与检测模型的在线校正方法,构造了薄钢板连铸连轧组织性能控制与检测系统。