Simulation, Optimierung und Regelung von Gefügebildung und mechanischen Eigenschaften beim Warmwalzen von Mehrphasenstählen

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Warmwalzen ist eine effiziente und kostengünstige Prozessroute zur Herstellung von Mehrphasenstählen. Um homogene mechanische Eigenschaften des Warmbandes einzustellen, muss eine gleichmäßige mehrphasige Gefügestruktur realisiert werden, die durch eine beschleunigte Phasenumwandlung mit anschließender schneller Abkühlung sowie einer vorgegebenen Coiltemperatur dargestellt wird. Schwankungen der Walzparameter oder Änderungen in der chemischen Zusammensetzung sind insbesondere beim Walzen dünner Bleche sehr kritisch in Bezug auf die Gefügehomogenität und erfordern eine schnelle, effiziente und werkstoffkundlich basierte Steuerung der Abkühlung. Der vorliegende Antrag zielt auf ein Modell zur schnellen Kühlstreckensteuerung einer Warmbreitbandstraße. Dies beinhaltet die Modellierung und effiziente Simulation der Gefügeumwandlung einschließlich der Umverteilung interstitieller Legierungselemente und die Vorhersage der mechanischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Austenitkonditionierung durch die Umformung in der Fertigstaffel. Die numerische Strategie besteht aus einer FE-basierten Lösung des Differentialgleichungssystems, der Prozessoptimierung auf der Basis dieses Modells und der anschließenden Modellreduktion zur Entwicklung prozessgeschwindigkeitsnaher Algorithmen.