控轧控冷工艺在螺纹钢盘条降锰中的应用

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30MnSi生产工艺中控轧控冷技术应用

浅谈30MnSi生产工艺中控轧控冷技术的应用摘要：本文介绍了唐银高速线材使用先进的控轧控冷技术，通过合理控制钢的化学成分、加热温度、轧制温度、变形量、变形速度及冷却速度进行生产30mnsi的生产，2010开始生产并取得了良好的效果，赢得了用户的好评。

关键词：控轧控冷 30mnsi 冷却速度工艺流程轧制温度1、前言：30mnsi盘条钢属于预应力钢棒，又称预应力混凝土用钢棒、pc 钢棒等，由于具有高强韧性、低松弛性、与混泥土握裹力强、良好的可焊性、镦锻性、节省材料等特点，随着现代工业和建筑业的发展，已被广泛应用于高强度预应力混凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件中。

市场对建筑基础用pc钢棒的需求量愈来愈大，高强度预应力钢棒用盘条的使用量逐年增加，各大中小型钢铁企业也加大了生产研发的力度[1]。

2、30mnsi盘条的应用前景近几年来，随着我国沿海经济的飞速发展，建筑业发展速猛。

据相关资料2004年全国pc钢棒实际销售量达100多万吨，该钢种具有广阔的市场前景。

由于30mnsi盘条对质量要求比较严格，尤其是对化学成分、钢的纯净度、盘条的表面质量及尺寸[2]。

唐银公司生产的30mnsi盘条规格主要有￠8、￠10、￠12，并严格制定了企业标准。

30mnsi盘条的成功研发，使唐银公司的产品竞争力有了进一步的提高，标着唐银钢厂由生产普钢型向优特钢型转变的目标迈进了一步！3、30mnsi盘条的化学成分：唐银钢铁有限公司高线车间生产的30mnsi热轧盘条产品尺寸精度执行gb/t14981-2009标准，尺寸精度执行c级标准；30mnsi盘条设计的化学成分、力学性能分别与用户签订了相应的技术协议。

4、唐银公司高速线材生产工艺流程及分析唐银公司高速线材生产线是2008年2月投产的国产全连续式高速无扭线材轧钢生产线，全线28架轧机，目前使用最快轧速高达85 m / s。

生产工艺主要设备包括汽化冷却步进梁式加热炉、高压水除鳞、平立交替粗中轧机组、悬臂辊环式预精轧机组、顶交 45°摩根五代重型无扭精轧机组、控制冷却水冷段、测径仪、夹送辊、吐丝机、斯太尔摩风冷辊道、集卷站、p / f钩式运输机等。

控轧控冷工艺研究及其在热轧螺纹钢生产中的应用

东北大学硕士学位论文控轧控冷工艺研究及其在热轧螺纹钢生产中的应用姓名：于漫子申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：郭长武;高秀华20030701东北大学硕士学位论文摘要摘要随着科学技术的发展，钢铁行业也在不断的进步，人们对钢材的需求越来越多，对钢材的质量要求也越来越高。

螺纹钢为建筑工程中混凝土结构体广泛应用的钢材，在国民经济中耗用量很大。

但是几十年来，强度级别为３３５ＭＰａ的热轧２０ＭｎＳｉ（早期为１６ＭｎＳｉ）ＩＩ级钢筋的生产和使用在我国居于绝对主导地位，约占８０％以上。

根据多年来的生产、使用实践证明，２０ＭｎＳｉＩＩ级热轧钢筋，由于规格尺寸的大小、生产季节的更迭、冷却速度的差异等不同，其力学性能波动范围较大，性能有很多不足之处。

目前螺纹钢生产过程中采用的控制轧制和控制冷却是国内建筑钢筋生产厂家用来提高钢筋强度级别，它是指在比常规轧制温度稍低的条件下，采用强化压下和控制冷却等措施来提高热轧钢材的强度和韧性等综合性能的一种轧制方法，它更广义得解释为从轧前的加热到最终轧制道次结束为止的整个轧制过程实行最佳控制，以使钢材获得良好性能的轧制方法，这种方法具有节约合金，简化工序，减少能耗，提高钢材强度，改善钢材塑性和韧性等优点。

本论文是与生产实践相结合，一方面通过大量的实验研究得到理论依据，另一方面利用通化钢铁集团公司小型连轧厂的实际生产条件，提出一种切实可行的生产方案来提高２０ＭｎＳｉ螺纹钢筋的强度级别。

论述了控制轧制和控制冷却工艺的发展现状：介绍了论文的背景及主要研究内容；阐述了论文所采用的实验方法；通过现场取样和反复的实验测得２０ＭｎＳｉ的动态ＣＣＴ曲线；建立２０ＭｎＳｉ变形抗力的数学模型；进行不同的变形条件下试样组织性能的实验研究；同时利用有限元开发出适合现场实际的温度场模拟软件，为设备的校核奠定基础；最后根据理论研究结果做了大量的工业实验，实验结果表明，在设备允许的条件下降低加热温度和轧制温度来提高钢筋的性能是可行的。

控轧控冷工艺的发展及应用

控轧控冷工艺的发展及应用摘要控轧控冷工艺是把钢坯加热到适宜的温度，轧制时控制变形量和变形温度及轧后按工艺要求来冷却钢材。

控轧主要用于轧制细晶粒结构钢,主要原理是在终轧后当钢板在轧机上运行至“再结晶”完成的温度时,选用合适水冷方式获得理想延展性和韧性。

关键词变形量变形温度再结晶1 前言1.1 控轧控冷就是控制轧制和控制冷却，也叫TMCP（热机械变形轧制）+ACC。

比较适合于低碳微合金钢，特别是Nb、V 、Ti复合的。

1.2 控制轧制：是在调整钢的化学成分的基础上，通过控制加热温度、开轧温度，轧制过程温度、变形制度等工艺参数，控制奥氏体状态和相变产物的组织状态，从而达到控制钢材组织性能的目的.1.3 控制冷却：是通过控制热轧钢材轧后的冷却条件来控制奥氏体组织状态、控制相变条件、控制碳化物析出行为、控制相变后钢的组织和性能。

1.4 TMCP：控制轧制和控制冷却技术结合起来，能够进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合性能，并能够降低合金元素含量和碳含量，降低生产成本。

通过控轧控冷生产工艺可以使钢板的抗拉强度和屈服强度平均提高约40～60MPa，在低温韧性、焊接性能、节能、降低碳当量、节省合金元素以及冷却均匀性、保持良好板形方面都有无可比拟的优越性。

2 发展历程2.1 控轧控冷工艺主要是用于生产板材的技术。

该技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数，改善钢材的强度、韧性、焊接性能。

2.2 控制轧制工艺主要用于含有微量元素的低碳钢种，钢中常含有铌、钒、钛，其总量一般小于0.1％。

依据《塑性变形和轧制原理》控制轧制的内容是控制轧制参数，包括温度、变形量等，以控制再结晶过程，获得所要求的组织和性能。

根据塑性变形、再结晶和相变条件，控制轧制可分为三阶段，如下所述。

（1）在奥氏体再结晶区控制轧制：适用于轧制低碳优质钢普通碳素钢低合金高强度钢。

（2）在奥氏体未再结晶区控制轧制：适用于轧制含有微量合金元素的低碳钢，如含铌钛钒得低碳钢。

钢材控轧控冷工艺的技术研究及应用

控轧控冷工艺的技术研究及应用李薇（沈阳工业大学材控12级，17835289）[摘要 ]介绍了控轧控冷的机理，控制轧制的优缺点。

控制轧制与传统轧制的比较；由于各种钢种以及用户对产品性能的要求越来越高，使得控制轧制应用的必要性逐渐增大。

高速线材轧制中应用的主要是控制冷却工艺，该技术的核心是通过对加热温度控制、轧前水冷、精轧机内水冷、精轧机组后水冷、风冷线温控等参数实现控制轧制。

由于线材的轧制速度相比其它都较高，在生产中产生的变形热也相对较高，实现控制冷却尤为重要，控制加热温度，在轧制的道次间使用间断冷却，保证产品的综合性能。

在板带材中应用的控制轧制技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数,改善钢材的强度、韧性、焊接性能。

该项技术问世20年来,经过不断地完善和巩固,已经逐步扩展应用到海洋结构用钢、线棒材、型材等各个领域。

[关键词]控轧控冷机理；特点；必要性；工艺参数；扩展应用高速线材；加热温度；控轧控冷Abstract :Describes the mechanism of controlled rolling and cooling to control the rolling of th e advantages and disadvantages. Controlled rolling compared with the traditional rolling; bec ause of various steel and users are increasingly demanding high performance, making the nee d for the application of controlled rolling increases. Application of high-speed wire rod rollin g is mainly controlled cooling process, the technology is the core temperature control by heati ng, cooling before rolling and finishing mill in water-cooled, water cooled after finishing mill, cooling line temperature and other parameters to achieve controlled rolling .As compared to t he other wire of the rolling speed is high,the deformation generated in the pooduction of heat is relatively high,the cooling is particularly important to achieve control,control heating temp erature,the rolling is particularly important to achieve control,control heating temperture,the rolling of the use of intermittent cooling between passes,to ensure that the intergrated produc t properties (tensile strength, hardness, etc.). In the application of plate and strip rolling techn ology is the core of the control during rolling by controlling the heating temperature, the rolli ng process, the cooling conditions, process parameters, to improve the steel's strength, toughn ess, weldability. Advent of this technology for 20 years, through continuous improvement and consolidation, has been gradually extended to the marine structural steel, wire rods, profiles a nd other fields.Keywords: mechanism,characteristics,necessity,process parameters,extension usin g the high speed wire rod, heating temperature,controlled rolling and cooling1引言控制轧制（C-R）和控制冷却（C-C）技术的研究始于1890年二次世界大战的德国，当时科研人员对钢铁产品的加热工条件、材质及显微金相组织之间的关系进行了非系统的零散研究。

钢材的控制轧制与控制冷却技术

钢材的控制轧制与控制冷却技术专业：材料成型及控制工程12姓名：***学号：钢材的控制轧制与控制冷却技术管沁（材料成型及控制工程12级）[摘要]控制轧制和控制冷却能将热轧钢材的两种强化效果相加，进一步提高钢材的强度、韧性和焊接性能，获得更合理的综合力学性能。

控轧控冷工艺是一项提高钢材质量、节约合金、简化工序、节约能源消耗的先进轧钢工艺技术。

由于控轧控冷具有形变强化、相变强化的综合作用，因此控轧控冷既能提高钢材强度又能改善钢材的韧性和塑性。

轧钢厂生产的中厚钢板、热轧板卷、棒、线、型材和钢管都可以采用控轧控冷工艺。

[关键词]控制轧制；控制冷却；中厚板；线材生产Abstract:Controlled rolling and controlled cooling could add those two reinforcement effect of hot rolled steel products, further improve the strength, toughness and welding performance of steel, to obtain better comprehensive mechanical properties. Controlled rolling process of controlled cooling is an improve steel quality and saving alloy, simplify the process, save energy consumption of advanced rolling technology. Because the controlled rolling cold has deformation strengthening and phase transformation strengthening combination, so both can improve the strength of steel and controlled rolling cold can improve the toughness and plasticity of steel. Rolling mill in the production of medium plate, hot-rolled coil, rod, wire, profiles and steel tube can be used in a controlled rolling process of controlled cooling.Keyword：Controlled rolling；Controlled cooling;plate rolling Wire rod production 1.引言控制轧制和控制冷却工艺是现代钢铁工业最大的技术成就之一,所谓控制轧制和控制冷却技术,就是在一定的钢材化学成分的情况下,通过对轧制温度、压下量和轧后冷却过程参数的控制,可以细化钢材显微组织、显著改善和提高钢材的性能,获得具有良好综合性能的钢铁材料。

控轧控冷技术的发展及在钢管轧制中应用的设想

就之一［。
写ＴＰ技术是随着钢铁材料性能的提高和新钢种ＭＣ）
开发的需要而产生的，并随之得到了持续的发展与
应用，其可在不降低韧性的前提下获得更高的强度
王国栋（９２）１４一，男，教授，博士生导师，中国工程院院士，中国金属学会常务理事，中国金属学会轧钢学
在ＴＰ技术的发展历程中，人们首先认识ＭＣ到的是控制轧制。控制轧制是一种用预定的程序来
控制热轧钢的变形温度、压下量、变形道次、变形
会副理事长、轧制理论学术委员会主任。长期从事钢铁材料轧制理论、工艺、自动化等领域的应用基础和工程技术研究。先后主持和完成多项国家重点基础研究发展计划（７）目、高技术研究发展计划（６）目、国９３项８３项
时间
（例如Ｎ）ｂ是为了提高奥氏体的再结晶温度，使奥氏体在比较高的温度下还处于未再结晶区，从而增大奥氏体在未再结晶区的变形量，实现奥氏体的硬化。仅通过控制轧制对钢材性能的提高有一定的局限性。比如 “ 温大压下 ” 长久以来形成的 “ 低与趁热打铁” 的传统观念背道而驰，它必然受到设备能力等条件的限制。操作方面的问题也不容回避。为了突破控Ｎ￣Ｎ的限制，同时也是为了进一步强化钢ＦＬ材的性能，在控制轧制的基础上，又开发了利用轧材余热进行热处理的控制冷却技术。控制冷却的核

控轧控冷技术应用

控轧控冷技术在螺纹钢生产中的应用摘要：采用控轧控冷的方法用20Mnsi生产400 MPa级的Ⅲ级钢筋,可以降低成本。

用热模拟试验机测定了20MnSi钢的动态CCT曲线,确定了开发20MnSiⅢ级钢筋的生产试验方案,所生产的螺纹钢筋的性能指标达到了Ⅲ级钢筋的标准要求。

关键词：20MnSi；螺纹钢筋；控轧控冷；钢筋是重要的建筑用钢材,其应用非常广泛,用量也很大。

随着建筑行业的迅猛发展,对热轧螺纹钢筋的性能要求越来越高。

工业发达国家,如德国、美国等国家的建筑用钢已淘汰了低强度的Ⅱ级钢筋这一等级,并以400 MPa级的Ⅲ级钢筋来替代。

Ⅲ级钢筋具有强度高,综合性能好的优点,采用Ⅲ级以上钢筋代替Ⅱ级钢筋可节约钢材约10%~15%,而我国建筑用钢筋的80%为20MnSiⅡ级钢筋,为此我国正在大力推广应用400 MPa级的Ⅲ级钢筋,研制和开发高强度钢筋已是势在必行。

400 MPa级的Ⅲ级钢筋的生产工艺目前主要有两种,一是在20MnSi中加入微量合金元素钒(或铌、钛),二是采用控轧控冷的方法,而前者的成本较高。

钢筋的控轧控冷是通过控制钢材在轧制过程中的温度变化和轧后冷却过程的工艺参数,以得到细小均匀的相变组织,从而获得强度、塑性、韧性均好的优良产品。

采用控轧控冷方法可节约合金元素,降低成本;同时可简化工序,降低能耗,具有显著的经济效益和社会效益。

笔者采用控轧控冷的方法进行了Ⅲ级钢筋的试验开发工作。

1试验材料及方法为了准确地确定合理的控轧控冷工艺参数,在Gleeble-2000热模拟机上测定了动态CCT 曲线。

试验用钢20MnSi的化学成分(质量分数,%)为:0.21 C,1.44 Mn,0.47 Si,0.028 S,0.023 P。

CCT曲线的测定:采用 10 mm×12 mm的圆棒试样,在Gleeble-2000热模拟试验机上将试样加热到1 150℃,保温5 min后以10℃·s-1的冷却速度分别冷却到900℃和1 050℃,保温20 s 后分别进行50%的单道次变形,然后分别以1、2、10、15、50℃·s-1的冷却速度冷却到室温,测得热膨胀曲线,结合金相法绘制出两个变形温度下的动态CCT曲线。

控轧控冷技术的发展与应用

控轧控冷技术的发展与应用作者：李聪来源：《中国科技博览》2013年第19期摘要：介绍了控轧控冷工艺的发展历史、工艺原理，介绍了NG-TMCP 技术目前在热轧带钢、中厚板、棒线材工业生产中的应用进展情况，说明了采用控轧控冷技术是生产高性能钢材的必然趋势。

关键词：控轧控冷微合金化热轧超快速冷却晶粒尺寸一、前言控轧控冷是一项具有丰富理论内容和较大实用价值的轧钢新技术。

其基本特点是把利用塑性变形得到钢材外部几何形状的热加工成形过程与控制改善钢材组织状态，提高钢材性能的物理冶金过程有机结合起来。

其突出的优点是：可大幅度提高低碳钢、低合金钢材的强韧性；同时可简化工序，节省能耗，节约合金，具有显著的经济效益和社会效益。

二、控轧控冷技术的现状与发展控轧控冷技术是适应高强度低合金钢的发展而产生和发展的。

早期的高强度低合金钢的化学成分是按强度设计的，而对焊接性能、成型性及抗脆性断裂性能没有给予重视。

自从第二次世界大战中全焊接结构船发生脆断事故以来，战后对造船用钢及其他结构用钢，通常采取提高Mn/C比，用铝脱氧及进行常化处理等措施来获得较高的断口韧性。

但一些国家如比利时、瑞典等的钢铁厂当时没有热处理设备，故在工业生产上首次采用控制轧制来代替常化处理，解决了钢的脆断问题，这就确立了控轧控冷技术的原始基础。

到了20世纪60年代初期，在美国科研人员定性地解释了热轧后的钢材继续发生奥氏体再结晶动力学变化后，这才从理论上某种程度地解释了控制轧制技术。

70年代以来，控轧控冷技术越来越受到重视，并在生产中得到广泛应用，例如法国生产的中厚钢板控轧板约占60%。

80年代以来，控轧控冷技术又有新的进展，开发了一些新的控轧方法，如多胚交叉轧制法；SHT法，即住友公司高韧性生产法，其特点是双加热—双轧制，粗轧后水冷至Arl，再加热至常化温度轧制。

目前控轧控冷技术仍处在发展中。

三、控轧控冷技术的基本原理控轧控冷技术的基本原理就是控制热轧条件，经过相变过程在奥氏体的基体上，形成高密度的铁素体晶核，从而在相变后，达到细化钢材的组织结构。

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工业技术
面丽而
２０１４面ＮＯ．０６（＿Ｅ）口匿盔墨圆霍砌 ■ 薯砌幽
控轧控冷工艺在螺纹钢盘条降锰中的应用
方庆卓（本钢集团北营轧钢厂，辽宁本溪１１７０１７）
摘要：介绍ＨＲＢ４ｏ０螺纹钢盘条的生产流程、工艺特点。通过技术改造，采用控轧控冷技术对ＨＲＢ４０（）盘螺锰的成份下调Ｏ．３％，并且保证性能满足标准要求。不但降低了生产成本，还提高了产品质量。关键词：螺纹钢盘条；降锰；生产工艺；控轧控冷中图分类号：ＴＧ３３文献标识码：Ａ
连铸钢坯（热装和冷装）一推钢式加热炉加热一出钢机出炉一出炉辊道运输一粗轧机组（６架）一１撑剪（切头，事故碎断）一中轧机组（４架）一预精轧机组（４架）一预水冷箱 — ＋２＃飞剪（切头、事故碎断）一精轧机组（１Ｏ架）一三组水冷箱及均温段一夹送辊一吐丝机一延迟型斯太尔摩运输线（下有１０台风机，上有保温罩）一集卷站集卷一Ｐ，Ｆ钩式悬挂运输机（散卷冷却）一打包一称重一挂标签一入成。２降锰方案根据对ＨＲＢ４００螺纹钢盘条的生产经验，北营轧钢厂参照现行标准要求，制定了下述表１的成分设计方案。
Ｏ．２１Ｏ．２ｌ Fra bibliotek ．２ｌ
Ｏ－３９
０．４００．０４
１．０７
１．１２１．１０
４７０
４７５４８５
６６０
６５０６６ｏ
３．１常规轧制平均值０．２１０．４０国标ｅＢｌ４９９．２ — ２００７中要求，ＨＲＢ４００的屈服强度不／Ｊｖ￣４ＯＯＭｐａ，抗拉程，不用热处理，控制冷却的目的就是强度不小于５４０Ｍｐａ，根据此次螺纹钢盘要模拟一个铅浴淬火过程，使线材得到
３试验过程
表３８ｍｍ、ＨＲＢ４００螺纹钢盘条试样成份／％
熔炼号
２Ｙ３Ｃ７１９
２Ｙ３Ｃ７２Ｏ２Ｙ１Ａ２４３２Ｙ３ＥＯ１７２Ｙ３Ｅ０１６２Ｙ１Ａ２４６２Ｙ３Ｅ０１４
Ｃ
Ｏ．２１
下：
表２ＨＲ．Ｂ４００螺纹钢盘条加热制度／￣Ｃ
冷辊道速度（ｍ／各段递增加速度Ｓ）（％）
风机开启及风量调节
保温罩
Ｏ
．
７～０．８０
２～３
１（８０％）、１０（１０％），９、１０、１１、１２关，２ — ５、８－９（１００％）其余开
螺纹钢盘条是由高速线材轧机生产线生产的热轧带肋钢筋，交货状态为盘
条，以小规格为主。ＨＲＢ４００螺纹钢盘条
表１ＨＲＢ４００螺纹钢盘条化学成份／％
标准国标ＧＢ１４９９．２ — ２００７内控目标值
０．２３
０．４０
０．４０
控冷工艺，降低锰含量，同时保证螺纹钢盘条的强度和韧性，满足标准要求，进而降低成本。１ＨＲＢ４００螺纹钢盘条的工艺流程北营轧钢厂有四条高速线材生产线，生产能力３５０万吨，均可生产高强度螺纹钢盘条，现以一高线为主。一高线年产能５０万吨，主要设备及工艺流程如
调整后
Ｃ ≤０．２５
Ｓｉ ≤Ｏ．８Ｏ
Ｍｎ ≤１．６０１．１５－１．４５ｌ－３５
１．Ｏ５
Ｐ ≤Ｏ．Ｏ４５０．０３０Ｏ．Ｏ２５
Ｏ．Ｏ２５
Ｓ ≤０．Ｏ４５０．０３００．０２５
Ｏ．２２Ｏ．２２Ｏ．１９０．２０Ｏ．２ｌＯ．２ｌ
Ｓｉ
０．４６
Ｏ．３５Ｏ－３７０．４０Ｏ－３８０．４２Ｏ－３８
Ｍｎ
１．１５
１．Ｏ３１．Ｏ８１．ｏ６１．０４１．１１１．０７
屈服强度
４６０
４６ｏ４６５４７５４６５４８０４８５
抗拉强度
６３５
６２５６４５６４０６５０６４０６５０
２Ｙ４Ａ５２４
２Ｙ４Ａ５２２２Ｙ１Ａ２４１
０．０２５
强度高、握紧力优于ＨＲＢ２３５、ＨＲＢ３００光圆钢筋，深受用户欢迎，市场需求量非常大。为降低企业成本，北营公司轧钢厂通过对轧制工艺的研究，采用控轧
０．１９－０．２５Ｏ＿３Ｏ — Ｏ．５ＯＯ．２３