一種溫度仿真過程中物性參數的通用處理方法技術

本發明專利技術涉及一種溫度仿真過程中物性參數的通用處理方法，屬于冶金技術領域。根據金屬的化學成分確定物性參數空間維度，對每個維度根據需要切分成多個子區間，切分后，不同維度的子區間在物性參數空間內構成子空間，每一個子空間選取典型化學成分計算物性參數，以代表該子空間內所有化學成分組合所代表的物性參數。實現從0℃～1650℃區間的物性參數與金屬化學成分的關系，滿足冶金公司生產金屬制品在線實時仿真對物性參數高準確性的需求。線實時仿真對物性參數高準確性的需求。線實時仿真對物性參數高準確性的需求。

【技術實現步驟摘要】
一種溫度仿真過程中物性參數的通用處理方法


[0001]本專利技術屬于冶金
，涉及一種溫度仿真過程中物性參數的通用處理方法。

技術介紹

[0002]在冶金工藝流程中，涉及到液態金屬凝固為固態金屬的工藝過程，該工藝過程中，金屬溫度的變化與最終固態金屬的質量關系密切。因此，冶金工作者建立了數學模型，對該過程進行在線仿真，以實時獲取金屬溫度仿真中的溫度場變化信息。
[0003]上述數學模型的準確與否，與金屬的物性參數的處理方式密切相關，為了準確獲取不同化學成分金屬的物性參數與溫度的關系，有些冶金工作者對一些特定化學成分的金屬物性參數進行了測定，有些根據測定的數據進行擬合得到了一些經驗公式。但這樣的處理方式無法滿足生產過程中對物性參數準確性的要求。
[0004]為了解決這個問題，在鋼鐵連鑄工藝中，一些冶金工作者做了如下工作：
[0005]劉青等(劉青等，一種基于精準物性參數的連鑄坯凝固冷卻過程模擬方法，專利號：201310117067.9)公開了一種基于精準熱物性參數的連鑄坯凝固冷卻過程模擬方法，通過實驗及歸納、整理相關文獻數據，建立了鋼的熱性參數數據庫模塊，運用回歸分析方法，形成了以化學成分為自變量的鋼高溫塑性預測方法，構成鋼熱物性參數數據庫模塊。
[0006]上述方法一定程度上提高了準確性，但也存在如下不足：
[0007]1)實驗在700℃～1250℃區間進行，在低于700℃和高于1250℃溫度區間沒有相關數據支撐。
[0008]2)需要嵌入到軟著20130117A92844所述的軟件中，難以實現通用性；
[0009]祭程等(祭程等，一種基于熱物性參數分布計算的連鑄坯熱跟蹤計算方法，專利號：CN201710004849.X)公開了一種基于熱物性參數分布計算的連鑄坯熱跟蹤計算方法，離線獲取熱物性參數、鑄坯寬向1/2位置處的凝固坯殼生長規律和鑄坯寬向不同位置處凝固坯殼生長規律關系，微觀與宏觀的單向耦合，考慮熱物性參數對宏觀凝固傳熱的影響，以提高了計算效率，計算的坯殼厚度與實測值誤差為5％左右，表面溫度值與實測值溫度的偏差能夠控制住
±
10℃內。
[0010]上述方法主要為了解決溶質偏析分布不同而導致熱物性參數差異對溫度場模擬仿真結果的影響，但并沒有解決金屬不同化學成分對物性參數的影響問題。

技術實現思路

[0011]有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種溫度仿真過程中物性參數的通用處理方法，實現從0℃～1650℃區間的物性參數與金屬化學成分的關系，滿足冶金公司生產金屬制品在線實時仿真對物性參數高準確性的需求。
[0012]為達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
[0013]一種溫度仿真過程中物性參數的通用處理方法，該方法為根據金屬的化學成分確定物性參數空間維度，對每個維度根據需要切分成多個子區間，切分后，不同維度的子區間
在物性參數空間內構成子空間，每一個子空間選取典型化學成分計算物性參數，以代表該子空間內所有化學成分組合所代表的物性參數，根據所仿真金屬的實際化學成分確定該金屬的物性參數所在子空間，選擇該子空間的物性參數進行仿真計算。
[0014]可選的，所述金屬的元素包括C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Cu、Al、N、Ti、V、Nb或B中的一種或多種。
[0015]可選的，對于所述空間維度，C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Cu、Al、N、Ti、V、Nb、B每一個化學元素作為一個維度，共有15個維度。
[0016]可選的，所述對每個維度根據需要切分成多個子區間具體為：每個維度切分的子區間數量以及切分位置與該子區間的對物性參數的影響程度有關。
[0017]可選的，所述每個維度切分的子區間數量以及切分位置與該子區間的對物性參數的影響程度有關具體為：
[0018]C元素維度切分子區間如下：
[0019]C＜0.02；0.02≤C＜0.04；0004≤C＜0.07；0.07≤C＜0.09；0.09≤C＜0.12；0.12≤C＜0.15；0.15≤C＜0.17；0.17≤C＜0.21；0.21≤C＜0.25；0.25≤C＜0.4；0.45≤C＜0.55；0.55≤C＜0.65；0.65≤C＜0.75；0.75≤C＜0.85；0.85≤C；
[0020]Mn元素切分子區間如下：Mn＜0.7；0.7≤Mn＜1.2；1.2≤Mn＜1.8；1.8≤Mn。
[0021]可選的，所述每一個子空間選取典型化學成分計算物性參數具體為：對該子空間選擇特定化學成分離線計算物性參數與溫度的關系，溫度區間在0℃～1650℃，物性參數包含比熱、導熱、密度，代表該子空間任意化學成分組合的物性參數。
[0022]本專利技術的有益效果在于：實現從0℃～1650℃區間的物性參數與金屬化學成分的關系，滿足冶金公司生產金屬制品在線實時仿真對物性參數高準確性的需求。
[0023]本專利技術的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術的實踐中得到教導。本專利技術的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
附圖說明
[0024]為了使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術作優選的詳細描述，其中：
[0025]圖1為本專利技術流程圖；
[0026]圖2為密度與溫度的關系曲線；
[0027]圖3為比熱(含潛熱)與溫度的關系曲線；
[0028]圖4為導熱與溫度的關系曲線。
具體實施方式
[0029]以下通過特定的具體實例說明本專利技術的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本專利技術的其他優點與功效。本專利技術還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本專利技術的精神下進行各種修飾或改變。需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示
意方式說明本專利技術的基本構想，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0030]其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利技術的限制；為了更好地說明本專利技術的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；對本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
[0031]本專利技術實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件；在本專利技術的描述中，需要理解的是，若有術語“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此附圖中描述位置關系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利技術的限制，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種溫度仿真過程中物性參數的通用處理方法，其特征在于：該方法為根據金屬的化學成分確定物性參數空間維度，對每個維度根據需要切分成多個子區間，切分后，不同維度的子區間在物性參數空間內構成子空間，每一個子空間選取典型化學成分計算物性參數，以代表該子空間內所有化學成分組合所代表的物性參數，根據所仿真金屬的實際化學成分確定該金屬的物性參數所在子空間，選擇該子空間的物性參數進行仿真計算。2.根據權利要求1所述的一種溫度仿真過程中物性參數的通用處理方法，其特征在于：所述金屬的元素包括C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Cu、Al、N、Ti、V、Nb或B中的一種或多種。3.根據權利要求1所述的一種溫度仿真過程中物性參數的通用處理方法，其特征在于：對于所述空間維度，C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Cu、Al、N、Ti、V、Nb、B每一個化學元素作為一個維度，共有15個維度。4.根據權利要求1所述的一種溫度仿真過程中物性參數的通用處理方法，其特征在于：所述對每個維度根據需要切分成多個子區間具體為：每個維度切分的子區間數量以及切分位置與該子...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉強，韓志偉，鄧比濤，孔意文，涂林，
申請(專利權)人：中冶賽迪技術研究中心有限公司，
類型：發明
國別省市：