高速线材生产过程中影响最终产品晶粒大小的因素众多,包括从加热炉出来的温度,轧制时的应变,温度变化。通过对轧制过程中温度场、应变场的研究,结合物理冶金模型开发出可以离线预测高线生产过程中奥氏体晶粒尺寸演变模型的仿真系统,对于提高轧件的力学性能具有重要的意义。利用有限元法对温度场进行求解,通过对单元划分,边界条件处理,轧制过程生成热的计算,和待扎、轧制、水冷三个不同的过程换热系数的计算建立温度场计算程序,求解整个轧制过程的温度变化。在轧制过程中由于孔型的复杂性导致轧件的应变变化复杂,传统的方法计算轧制过程的应变变化是采用等效应变的方法进行计算,其计算值并不能代表轧件整体的应变情况。使用仿真软件ABAQUS对高速线材生产过程中各个加工道次进行模拟计算,从而得到轧件在加工过程中各个区域的应变变化。结合动态再结晶动力学方程,动态再结晶临界应变模型,奥氏体静态再结晶及晶粒长大模型等开发轧制过程中奥氏体晶粒尺寸计算模型。计算轧件在轧制过程中不同区域的动态再结晶分数,静态再结晶分数和奥氏体晶粒尺寸。在原有的高线生产过程模拟与仿真软件的基础上进行改进,原来的软件只能预测在轧制过程中的平均动态再结晶分数,平均静态再结晶分数和平均奥氏体晶粒尺寸。该软件已经无法满足对于精确预测轧件晶粒尺寸的需求。需要将软件进行改进,使之能够计算轧制过程中轧件不同区域的温度,再结晶分数,晶粒尺寸等。