轧制过程对钢材性能的影响
热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响
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内燃机与配件
热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响
韩刚曰高社勇曰苗素静
（邯郸市金泰包装材料有限公司，邯郸 056700）
摘要院本文选取影响冷轧板组织以及性能的一个主要因素-热轧工艺，主要介绍热轧工艺对于冷轧板组织性能的影响。本文首先 介绍热轧工艺的含义，其次介绍了冷轧板的历史演进过程、冷轧板的指标介绍，以及其他影响冷轧板性能的因素，重点介绍了热轧工
3.3 热轧工艺中的终轧温度对于冷轧板组织、性能的 影响
热轧工艺中的终轧温度也会对冷轧板的组织以及性 能产生影响。在终轧温度较高时，观察冷轧板的显微结构， 可以发现这时冷轧板的显微结构比较整齐、均匀；如果终 轧温度较低，会观察到冷轧板的结构变得无序、混乱。
随着热轧工艺中终轧温度的升高，冷轧板的深冲性能 可以得到进一步提升。另外，在终轧过程中，氮化铝逐步析 聚，可以形成稳定性更强的织构，使得冷轧板的深冲性能 得到进一步地提升。
艺对于冷轧板连退组织和性能的影响，在文章最后，论述了此研究的意义。意在通过这篇文章，真正认识、熟悉热轧工艺的操作步骤对
于冷轧板组织性能的影响，为当前冷轧板的制造方法提供一些参考，同时，此研究可以进一步优化冷轧板的制造流程、节约制造成本。
关键词院热轧工艺；冷轧板；组织性能影响因素
中图分类号院TG142.1
文献标识码院A
文章编号院1674-957X（2021）14-0042-02
0 引言 冷轧板组织以及性能状况的影响因素有多种，制造过 程中任何细微的差异，都可能导致冷轧板的组织以及性能 发生变化。热轧工艺是影响冷轧板组织性能的重要因素之 一，热轧工艺是指在温度到达结晶温度之上时再进行钢板 的轧制，主要包括两种形式，分别是铁模铸造式热轧工艺 以及半连续式热轧工艺，这两种热轧方式，各自均有着各自 的优点与不足。本文将着重介绍热轧工艺对于冷轧板组织 性能的影响，具体分析热轧工艺流程中的各个要素以及各 种操作流程对于冷轧板连退组织以及冷轧板性能的影响。 1 当前炼钢工艺中热轧线操作步骤简述 热轧工艺是指在温度到达结晶温度值之上时，在高温 条件下，对钢板进行轧制。热轧线主要包括板坯保温、高压 水去磷、粗轧、精轧、卷取等步骤。在轧制钢材时，首先，要 将铸坯放置入加热炉中进行加热、升温；钢铁放置入加热 炉中，高温环境会使得钢材被氧化，钢材表面会形成磷皮， 这会影响钢材的质量，影响钢材的光滑度。可以采取高压 水去磷这一方式去除钢材表面的磷皮，根据钢材的材质、 磷皮的情况，来选取适当的水量以及调整压力的大小，然 后利用变频器来调节水量以及压力大小，有针对性地去除 铸坯表面覆盖的磷皮，进一步提升铸坯质量，提高工作效 果；其次，在对铸坯进行初步处理后，开始进行粗轧，也就 是将铸坯进行预轧薄，有利于精炼的板形控制并轧至目标 厚度；制作完成后，进行进一步地精轧，将粗轧坯进一步轧 制至目标厚度。在流程的最后，需要运用卷取机将精轧后 的钢材卷曲成卷筒的形状。 1.1 热轧工艺介绍 热轧工艺是指在温度到达结晶温度之上时再进行钢 板的轧制。热轧工艺主要有两种方式，分别是铁模铸造式 热轧工艺，这种热轧方式操作比较简便，不用过多地进行 投资，使用的设备较少，生产过程以及生产时间都比较灵 活。但是，这种热轧方式工作环境较差，工人劳动时间太 长、工人的工作强度太大，并且这种热轧方式最后得到的 优良的最终产品较少、成品率太低、产品质量较差。 另一种热轧工艺是半连续铸造式热轧工艺，这种方式 是当前制钢工厂中最常使用的热轧方式，运用半连续的方 法来进行钢板的生产，多次进行轧制，得到最终产品。这种 要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要
轧制缺陷对圆钢热顶锻性能的影响与辩识_高志新
孔型磨损不均而导致坯料在孔型内变形不均造成 褶皱缺陷 , 严重时会形成褶皱形折叠 。由于上述 缺陷引起的热顶锻开裂仅在钢材的 1 条或对称的 2 条纵带上分布 , 所以将其归属为簇带状开裂 。 根据其产生原因 , 将其分为辊痕型簇带状开裂和 褶皱型簇带状开裂 , 其形貌特征如表 2 、图 2 所 示。
Abstract : Influence of rolled defect s on performance of hot up set forging of ro und steel were discussed. The crack causes and appearance feat ures during hot up set forging of round steel were analyzed and cont rasted , which is caused by different rolled defect s , such as folding , roller marks and wrinkle , and t he crack can be easily identified. Key words : ro und steel ; rolled defect ; performance of hot up set fo rging ; crack appearance
一般是坯料在粗轧机上轧制时 , 由于咬入不正 、轧制温度过低 等原因 , 轧件形成台阶或翻钢 , 再轧制后形成折叠 。
单一锯齿 或褶皱型 开裂
平行线型 开裂
①开裂较长 , 表现为一条沿试样长பைடு நூலகம்方向贯通一 端或两端的裂缝 , 开裂深度一般为 015～2mm。 ② 裂纹与试样表面一般有很大交角 , 截面呈 ∠型 , 一侧一般呈锯齿形或褶皱形。 ③裂纹底部有细小 氧化铁皮夹杂物 , 无继续深入基体的趋势。
钢铁热轧工艺流程和各个环节的作用
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钢铁热轧是将钢坯加热至适当温度后，在轧机上通过一系列操作加工成所需厚度和形状的工艺过程。
钢材的生产工艺
钢材的生产工艺
钢材的生产工艺主要分为三个步骤：原料处理、炼钢和轧制。
1. 原料处理：主要包括铁矿石的矿区开采和破碎、原材料的装载和运输、原材料的预处理等环节。
矿物矿石经过选矿和破碎后，还需进行熔炼和炉料制备，以保证炼钢过程中原材料的稳定性和均匀性。
2. 炼钢：炼钢是将铁矿石和其他合金元素熔炼、精炼、去除杂质以及调整成分等处理过程。
通过高温熔融、氧化还原、物理化学反应等手段，保证铁和其他元素杂质依次分离，最终得到纯铁或钢水。
3. 轧制：轧制是钢材在高温条件下经过一系列机械加工，以获得所需的形状和尺寸。
这个过程包括热轧、冷轧、拉伸和加工等环节。
不同的轧制过程会对钢材的性能、成形性、表面质量和尺寸精度等方面产生影响。
影响钢材力学性能的因素2
2.3影响钢材力学性能的因素影响钢材力学性能的因素有：化学成分冶金和轧制过程时效冷作硬化温度应力集中和残余应力复杂应力状态1.化学成分钢的基本元素为铁（Fe），普通碳素钢中占99%，此外还有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等杂质元素，及硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等有害元素，这些总含量约1%，但对钢材力学性能却有很大影响。
碳：除铁以外最主要的元素。
碳含量增加，使钢材强度提高，塑性、韧性，特别是低温冲击韧性下降，同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降，恶化钢材可焊性，增加低温脆断的危险性。
一般建筑用钢要求含碳量在0.22%以下，焊接结构中应限制在0.20%以下。
硅：作为脱氧剂加入普通碳素钢。
适量硅可提高钢材的强度，而对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著的不良影响。
一般镇静钢的含硅量为0.10%～0.30%，含量过高（达1%），会降低钢材塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性。
锰：是一种弱脱氧剂。
适量的锰可有效提高钢材强度，消除硫、氧对钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向，同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。
普通碳素钢中锰的含量约为0.3%～0.8%。
含量过高（达1.0%～1.5%以上）使钢材变脆变硬，并降低钢材的抗锈性和可焊性。
硫：有害元素。
引起钢材热脆，降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等。
一般建筑用钢含硫量要求不超过0.055%，在焊接结构中应不超过0.050%。
磷：有害元素。
虽可提高强度、抗锈性，但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性，尤其低温时发生冷脆，含量需严格控制，一般不超过0.050%，焊接结构中不超过0.045%。
氧：有害元素。
引起热脆。
一般要求含量小于0.05%。
氮：能使钢材强化，但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能，增加时效倾向和冷脆性。
一般要求含量小于0.008%。
为改善钢材力学性能，可适量增加锰、硅含量，还可掺入一定数量的铬、镍、铜、钒、钛、铌等合金元素，炼成合金钢。
论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响
论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响王笑洋摘要：冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。
本文阐述了冷轧和热轧时金属显微组织的变化与冷轧和热轧对金属性能的影响。
冷轧时随着变形程度的增加出现亚结构、变形织构等，金属的强度、硬度增加，而塑性和韧性相应下降即产生了加工硬化。
热轧时金属内部缺陷被压合、金属内部夹杂物分布被改善、偏析被改善，使金属的致密度提高、力学性能提高、综合机械性能提高。
关键词：冷轧热轧组织性能前言我国钢铁企业要在竞争激烈的国际市场上与世界钢铁企业强国进行竞争并取得竞争优势，实现钢铁强国的目标，必须促进科技进步，提升企业技术装备和工艺水平。
随着科学技术的发展，轧钢生产过程中质量已经不仅仅局限于产品外型和尺寸精确的控制，而是追求对产品内部微观组织和最终性能的更为精确的把握。
冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异。
冷轧是变形温度低于金属再结晶温度的变形。
由于变形温度低、金属内部的组织结构发生很大的变化、晶粒随着变形量的增加沿变形方向被拉长、当变形程度很大时晶粒变为纤维状、使金属性能呈现方向性。
热轧是在再结晶温度以上进行的塑性变形。
热轧时在金属中同时进行着两个过程:一方面由于塑性变形而产生加工硬化，另一方面由于热轧的温度大大高于再结晶温度因此变形所引起的硬化又很快为随之产生的再结晶过程所消除。
本文从冷、热轧制工艺的角度出发，来研究冷、热轧制工艺与金属的组织以及性能之间的关系。
1冷轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响1.1冷轧时金属显微组织的变化1.1.1纤维组织显微组织的变化，多晶体金属经冷却变形后，用光学显微镜观察抛光与浸蚀后的试样，会发现原来等轴的晶粒沿着主变形的方向被拉长。
变形量越大，拉长的越显著。
当变形量很大时，各个晶粒已不能很清楚地辨别开来，呈现纤维状，故称纤维组织。
轧钢工艺流程简介
轧钢工艺流程简介轧钢工艺流程是将钢坯经过一系列的加工步骤，通过不断的压制和拉伸，最终得到所需形状和尺寸的金属板材的过程。
轧钢工艺流程在钢铁行业中具有重要的地位，对于钢材的品质和性能有着直接的影响。
1. 钢坯准备阶段在轧钢工艺流程中，首先需要对钢坯进行准备。
钢坯是通过炼钢过程中的连铸机连续浇铸而成的，其形状和尺寸不一。
在轧钢工艺中，首先需要对钢坯进行切割和去除表面的氧化层，以确保后续加工的顺利进行。
2. 加热阶段钢坯在进行轧制之前需要进行加热处理，以提高其可塑性和延展性。
加热的温度通常根据钢材的成分和要求的性能来确定。
加热的方式可以采用火焰加热或电加热，以使钢坯达到所需温度。
3. 粗轧阶段粗轧是轧钢工艺流程中的第一步，其目的是将加热后的钢坯进行初步的压制和拉伸，使其形成较薄的钢板。
这一阶段中，通常使用辊道机组进行轧制，通过辊道的旋转和压制，将钢坯逐渐变形成所需的形状和尺寸。
4. 中轧阶段中轧是对粗轧后的钢板进行进一步的压制和拉伸，以得到更加细薄的钢板。
在中轧阶段中，使用的轧机通常比粗轧阶段中的轧机更加先进和精密。
通过更高的压力和更精细的控制，中轧阶段可以使钢板的尺寸和形状达到更高的精度要求。
5. 精轧阶段精轧是轧钢工艺流程中的最后一道工序，其目的是对中轧后的钢板进行最后的压制和拉伸，使其达到最终的厚度和尺寸。
在精轧阶段中，使用的轧机通常更加精密和灵活，可以对钢板进行微调和修整，以确保其尺寸的一致性和平整度。
6. 冷却和整平阶段在精轧后，钢板需要进行冷却和整平，以恢复其原有的力学性能和平整度。
冷却可以采用水冷或空冷的方式，根据钢材的特性和要求来确定。
整平则是通过机械或液压的方式对钢板进行拉伸和修整，使其达到所需的平整度和表面质量。
7. 检验和包装阶段经过轧钢工艺流程的钢板需要进行严格的检验，以确保其质量和性能符合要求。
检验包括尺寸、表面质量、力学性能等方面的测试。
合格的钢板经过检验后，会进行包装和标识，以便于储运和使用。
304不锈钢的热轧和冷轧的区分项
304不锈钢热轧和冷轧的区分项热轧和冷轧都是型钢或钢板成型的工序，它们对钢材的组织和性能有很大的影响，钢的轧制主要以热轧为主，冷轧只用于生产小号型钢和薄板。
一.热轧优点：可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。
这种改善主要体现在沿轧制方向上，从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体；浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在高温和压力作用下被焊合。
缺点：1.经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，还有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。
分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。
焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多；2.不均匀冷却造成的残余应力。
残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。
残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。
如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。
二.冷轧是指在常温下，经过冷拉、冷弯、冷拔等冷加工把钢板或钢带加工成各种型式的钢材。
优点：成型速度快、产量高，且不损伤涂层，可以做成多种多样的截面形式，以适应使用条件的需要；冷轧可以使钢材产生很大的塑性变形，从而提高了钢材的屈服点。
缺点：1.虽然成型过程中没有经过热态塑性压缩，但截面内仍然存在残余应力，对钢材整体和局部屈曲的特性必然产生影响；2.冷轧型钢样式一般为开口截面，使得截面的自由扭转刚度较低。
在受弯时容易出现扭转，受压时容易出现弯扭屈曲，抗扭性能较差；3.冷轧成型钢壁厚较小，在板件衔接的转角处又没有加厚，承受局部性的集中荷载的能力弱。
三.热轧和冷轧的主要区别是：1.冷轧成型钢允许截面出现局部屈曲，从而可以充分利用杆件屈曲后的承载力；而热轧型钢不允许截面发生局部屈曲。
2.热轧型钢和冷轧型钢残余应力产生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差异。
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轧制过程对钢材性能的影响
我国的钢材大部分是热轧型钢和热轧钢板。
将钢锭加热至塑性状态(1150~1300*C)，通过轧钢机将其轧成钢胚，然后再令其通过一系列不同形状和直径的轧机，最后轧成所需形状和尺寸的钢材，称为热轧。
冷轧主要用于薄钢板。
钢材热轧成型，同时也可细化钢的晶粒使组织紧密，原存在于钢锭内的一些微观缺陷如小气泡和裂纹等经过多次辊轧而弥合，改进了钢的质量，如图2-4所示。
故辊轧次数较多的薄型材和薄钢板，钢材的性能就改善得多。
由附表1-2可见同是Q235钢或同是某低合金钢，其屈服点和伸长率随厚度增大而减小。
钢材在轧制时，在顺轧制方向的材质最强，横轧制方向略次，而在厚度方向为最差，如图2-5所示。
这是因为钢材浇筑时的非金属杂质在轧制后能造成钢材的分层，特别是对于厚板，当承受垂直于板面的拉力时，易引起层状撕裂。
图2-6所示角形连接，端竖板如果存在缺陷，焊缝冷却收缩变形会产生层状撕裂，正确布置焊缝可避免，宜采用图2-6(b)，(d)所示连接构造，避免采用图2-6(a)，(c)所示连接构造。
图2-6(e)所示为框架梁柱刚性焊接连接，在负弯矩产生的拉力作用下，在梁上翼缘水平处的柱冀缘板上将产生沿厚度方向的拉力作用而易发生层状撕裂。
此时，当钢材厚度大于40mm时，宜采用在厚度方向有抗层状撕裂性能的向性能钢板。