该文以热轧带钢冷却过程中的组织预报为目的,以实际热轧带钢生产过程为研究对象,根据带钢在轧制和冷却过程中成分—工艺—组织的关系,针对鞍钢热轧带钢厂1780mm生产线,建立了热轧普碳钢冷却过程中的相变模型和铁素体晶粒尺寸模型,并进行了冷却过程中的组织预报,这是热轧带钢组织和性能预报的重要组成部分.该文的工作包括以下五部分:温度场模型、热力学参数计算、相变模型、铁素体晶粒尺寸模型以及冷却模式对相变的影响.这几部分是相互联系、相互作用的,各部分的研究内容如下:(1)温度场模型:根据热轧带钢的实际生产过程,考虑空冷、除鳞、接触传热、机架间冷却、层流冷却等热损失过程,以及轧制过程的形变热、摩擦热,建立带钢热连轧过程的温度场数学模型,计算了带钢在轧制和层流冷却过程中的温度变化.(2)热力学参数计算:利用Thermo-Calc热力学软件计算了相平衡温度、合金元素Si、Mn对相平衡温度的影响、不同温度下单位体积自由能变化、相界面平衡浓度和相变驱动力等,得到了相变过程的热力学参数.(3)相变模型:基于Avrami方程和Scheil的叠加性法则,根据热轧带钢的生产工艺流程,建立了热轧普碳钢冷却过程中相变的数学模型以及连续冷却过程中相变的计算方法,计算了热轧普碳钢冷却过程中γ→α和γ→P的相变.(4)铁素体晶粒尺寸模型:建立了铁素体晶粒尺寸的预报模型,包括γ→α相变后铁素体的晶粒尺寸和卷取后铁素体晶粒的长大.计算了相变和卷取后的铁素体晶粒尺寸,可定量预报不同厚度规格的热轧带钢沿长度方向的铁素体晶粒尺寸分布.(5)冷却模式对相变的影响:根据温度场模型和相变模型,以低碳钢SS400为例,针对鞍钢热轧带钢厂1780mm生产线的三种不同冷却模式,计算了冷却模式对相变的影响,并进行了生产验证.