在化工及食品机械行业需要用到大量的不锈钢,其中在不锈钢中添加铋元素不仅能提高其热加工性能、冷加工性能和切削性能,而且符合食品机械行业卫生标准,正被广泛的应用于化工及食品机械行业。三辊行星轧制作为含铋不锈钢棒材的主要轧制技术,在实际生产中棒材芯部易出现裂纹、空洞等缺陷,严重影响产品的质量。本文旨在优化含铋不锈钢棒材的三辊行星轧制工艺参数,解决轧制过程中棒材芯部易出现裂纹的问题。通过对三辊行星轧制理论的研究和现场的调研,分析了诸多工艺参数对轧制过程的影响,确定了可优化的工艺参数及其范围。采用了有限元软件ABAQUS对含铋不锈钢棒材三辊行星轧制的过程进行了模拟,通过模拟结果对轧制过程的流动规律、应力状态、应变状态、温度场和轧制力进行了分析。选取了五个关键工艺参数下的不同水平,运用正交试验法进行16组模拟实验。以含铋不锈钢的断裂阈值为标准,采用Brozzo韧性断裂准则,判断了含铋不锈钢棒材芯部产生裂纹可能性的大小。研究获得了一组最优轧制工艺参数:温度1200℃;摩擦系数0.7;偏转角6°;倾斜角54°;轧辊转速120r/min,并讨论了五个工艺参数对开裂的敏感性。绘制了含铋不锈钢材料的热加工图,将热加工图的失稳区和稳定区与有限元模拟的结果进行了对比验证,两者基本一致。最后,将最优的工艺参数进行了现场轧制,在此工艺参数下的轧件无裂纹产生,轧制效果好,完全能满足生产实际使用。