近年來研究者在鋼的微觀組織模擬方面開展了大量的工作，已經(jīng)建立了相關(guān)的物理冶金模型。按照現(xiàn)在的研究思路，H型鋼熱軋過程微觀組織模擬預(yù)報模型應(yīng)該由下列基本模塊組成：(1)坯料加熱過程的溫度演變和晶粒長大動力學(xué)模型；(2)粗、精軋過程的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變和再結(jié)晶預(yù)報模型；(3)道次間隙的溫度演變和晶粒長大動力學(xué)模型。

通過以典型規(guī)格H型鋼的生產(chǎn)過程為例，分析利用現(xiàn)有的研究結(jié)果來調(diào)整和優(yōu)化H型鋼熱軋工藝參數(shù)。目前，中型H型鋼多采用X-H方法生產(chǎn)。為了調(diào)整和優(yōu)化其熱軋工藝過程，不能僅考慮熱軋工藝參數(shù)對宏觀軋制力參數(shù)的影響，還要考慮其對軋件內(nèi)微觀組織演化的作用。因此，在ABAQUS軟件的基礎(chǔ)上，利用基于穩(wěn)態(tài)判斷的數(shù)值分析流程，成功構(gòu)建了能夠?qū)型材任意軋制道次進(jìn)行微觀組織演化模擬的分析平臺。并以某典型規(guī)格中型H型鋼11道次的熱軋過程為研究對象，詳細(xì)分析了其粗軋過程中軋件內(nèi)奧氏體晶粒直徑、溫度、動態(tài)再結(jié)晶區(qū)域、動態(tài)再結(jié)晶奧氏體體積分?jǐn)?shù)以及道次間隙期間晶粒的演變和溫度分布情。

結(jié)果顯示：

(1)經(jīng)過多道次粗軋過程后，H型鋼截面各部位奧氏體晶粒均得到了不同程度的細(xì)化，但腹板和翼緣處晶粒的細(xì)化程度和分布情況差別較大。由于腹板處的塑性變形能夠誘發(fā)動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生，有效細(xì)化了奧氏體晶粒，同時晶粒大小比較均勻；相反，翼緣處的奧氏體晶粒未能得到有效細(xì)化，晶粒粗大而且分布不均。所以，細(xì)化翼緣的奧氏體晶粒必須依靠后續(xù)的精軋連軋過程實現(xiàn)。

(2)粗軋結(jié)束后到入精軋的時間內(nèi)，軋件內(nèi)的奧氏體由于發(fā)生亞動態(tài)再結(jié)晶或者靜態(tài)再結(jié)晶而長大，腹板晶粒由34μm長大到64μm，翼緣處最大的奧氏體晶粒直徑由152μm長大到160μm。所以，為了有效利用粗軋對腹板奧氏體晶粒的細(xì)化作用，必須盡量減少粗軋后到入精軋機組的傳送和切頭時間。

(3)制定軋制規(guī)程時必須將不同部位奧氏體晶粒的演變過程及其特點考慮在內(nèi)，粗軋規(guī)程以有效細(xì)化腹板晶粒為目標(biāo)，對于翼緣只要保證其形狀符合入精軋機組的要求即可；而精軋規(guī)程的制定則要重點實現(xiàn)翼緣處的晶粒細(xì)化。

(4)當(dāng)所有道次的累積塑性變形達(dá)到一定程度，不同溫度/變形條件下腹板奧氏體晶粒的最小直徑均在30μm到50μm之間，在同樣出爐溫度的情況下，采用2m/s左右的軋制速度，腹板奧氏體晶粒的最小值趨于30μm。（子云）