1 绪论 1
1.1 力学性能数学模型和预报的现状 1
1.1.1 目前的钢材力学性能模型及预报 1
1.1.2 组织性能预报 4
1.2 性能预报的意义 9
1.3 棒线材性能预报的难点 11
1.4 在宣钢开发棒线材性能模型的良好条件 13
1.5 本课题开发的棒线材性能模型的特点 15
2 钢材力学性能影响因素的定性分析 18
2.1 强化机制 18
2.1.1 细晶强化 19
2.1.2 固溶强化 19
2.1.3 第二相粒子强化（沉淀强化、弥散强化） 20
2.1.4 位错强化 21
2.2 韧化机制 22
2.2.1 溶质原子的影响 23
2.2.2 晶粒大小对塑性的影响 23
2.2.3 第二相对塑性的影响 24
2.2.4 位错强化与钢的塑性 25
2.3 合金元素的作用 25
3 强度计算的本构方程 30
3.1 强化理论的基本公式 31
3.2 回归分析经验方程 33
3.3 复合应用型本构方程 34
4 热变形过程中显微组织的演变 36
4.1 进展概况 36
4.2 奥氏体化与初始晶粒长大 42
4.2.1 奥氏体化温度对初始晶粒尺寸的影响 42
4.2.2 连铸方坯的低倍组织与奥氏体晶粒尺寸 48
4.2.3 连铸方坯内的温度分布测定 51
4.2.4 连铸方坯的实际奥氏体晶粒尺寸 55
4.3 热变形与再结晶试验研究（Ⅰ）：si-Mn钢 59
4.3.1 试验方法和程序 60
4.3.2 奥氏体静态再结晶规律 62
4.3.3 形变再结晶对奥氏体晶粒尺寸的影响 66
4.3.4 热变形奥氏体对空冷组织的影响 67
4.4 热变形与再结晶试验研究（Ⅱ）：si-Mn-Nb钢 71
4.4.1 热变形试验程序 71
4.4.2 奥氏体化温度和初始晶粒尺寸对静态再结晶的影响 72
4.4.3 Si-Mn-Nb钢奥氏体静态再结晶规律 77
4.4.4 静态和动态NbCN析出对奥氏体再结晶的影响 79
4.5 奥氏体形变再结晶与相变的物理冶金模型 86
4.5.1 奥氏体形变再结晶模型 86
4.5.2 奥氏体相变模型（γ-α） 90
4.6 应变速率的影响与温度补偿计算 91
4.6.1 实际热轧与模拟试验的主要差别 91
4.6.2 对应变速率差别的温度补偿计算 93
4.7 宣钢热轧钢筋和线材的显微组织变化 97
4.7.1 热轧机组热变形参数与奥氏体再结晶评估 97
4.7.2 热轧钢筋和线材的显微组织变化 101
4.7.3 奥氏体组织演变模型的建立 111
5 计算机模型的开发与应用 113
5.1 国内外发展现状 113
5.2 现有的组织与性能预报数学模型 114
5.2.1 物理冶金模型 115
5.2.2 统计模型 115
5.2.3 半经验模型 116
5.2.4 人工智能模型 116
5.3 组织与性能模型的应用 117
6 棒线材复合应用型力学性能模型的建立 120
6.1 棒线材数据分析 120
6.2 热轧带肋钢筋强度经验模型 129
6.3 复合应用型强度模型 131
6.3.1 HRB335强度本构方程 134
6.3.2 含铌热轧钢筋HR13400的强度模型 140
6.4 热轧线材XY08Z的强度模型 145
6.5 热轧螺纹钢筋强度性能预报系统软件开发 147
7 性能优化与成分-工艺控制 152
7.1 HRB335、HRB400直条螺纹钢调整内控成分，降低锰含量 152
7.2 改进连铸工艺，细化初始晶粒尺寸 153
7.3 轧后控制冷却，节省微合金元素 154
7.4 HRB335和HRB400批号性能与炉号成分对应 154
7.5 XY08Z成分优化 156
7.6 HRB400细晶粒盘螺工艺与性能优化 157
7.6.1 连铸坯情况 159
7.6.2 轧制情况 160
7.6.3 试验情况 161
7.6.4 金相组织情况 166
7.7 对热轧带肋钢筋出现屈服点不明显问题的研究 167
7.7.1 带肋钢筋屈服点不明显问题的出现 167
7.7.2 有关试验情况及分析 168
7.7.3 无屈服现象原因分析 169
7.7.4 无屈服现象四种情况的具体原因分析及措施 171
8 结论 173
参考文献 177