轧钢钢坯加热温度范围的确定
轧钢工艺流程

轧钢工艺流程轧钢是一种常用的金属加工工艺,通过轧机对钢坯进行连续的压制和拉伸,使其形成所需的形状和尺寸。
轧钢工艺流程包括钢坯加热、粗轧、中轧、精轧、冷却和切割等多个步骤。
首先是钢坯加热阶段。
钢坯是通过将钢坯送入炉中进行加热的。
加热的温度根据钢种的不同而有所差异,一般为1100-1250℃。
加热的目的是使钢坯达到一定的塑性,以便后续的轧制操作。
接下来是粗轧阶段。
粗轧是通过将钢坯通过连续轧机进行一次性的压制和拉伸,以降低截面积和增加长度。
粗轧的压力较大,一般为800-1000吨,使得钢坯发生很大的塑性变形。
这一步骤主要是为了尽快降低钢坯的截面积,为后续的中轧和精轧做准备。
中轧阶段紧接着粗轧。
中轧是通过对粗轧后的钢坯进行再次压制和拉伸,使其获得更加精确的形状和尺寸。
中轧轧机通常具有较小的间隙和较高的轧制速度,以确保钢坯的尺寸能够得到更好的控制。
精轧阶段是对中轧后的钢坯进行进一步的加工。
精轧是通过使用高速旋转的轧辊对钢坯进行进一步的压制和拉伸,以得到更加细致的形状和尺寸。
精轧轧机具有更高的轧制速度和更小的间隙,以确保钢坯的表面质量和尺寸的精度。
在精轧后,钢坯需要进行冷却。
冷却的目的是使钢坯的温度迅速降低,以固化其结构并提高其硬度和强度。
冷却可以通过将钢坯浸入冷水中或通过冷风吹扫来实现。
冷却的速度和方法根据钢种的不同而有所变化。
最后是切割阶段。
切割是将冷却后的钢坯切割成所需的长度和形状。
切割可以通过机械切割或火焰切割来实现,根据钢坯的尺寸和形状的不同而有所变化。
总结起来,轧钢工艺流程包括钢坯加热、粗轧、中轧、精轧、冷却和切割等多个步骤。
这些步骤的顺序和参数都会根据不同的钢种和需要的成品要求而有所变化。
轧钢工艺的发展使得钢材的生产更加高效和精确,满足了不同行业对钢材质量和性能的需求。
轧钢工艺钢坯温度检测

应当采用热电偶是传感器
可选型号
B型、S型、K型、E型
主要技术参数
测量范围及基本误差限
热电偶时间常数
此处我们选择
R型热电偶为贵金属热电偶。
偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.015mm,其正极(RP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为13%,含铂为87%,负极(RN)为纯铂,长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
R型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。
其物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性
和惰性气氛中。
R型控制原理图下面为程序实现所建立的流程图:
相关控制电路。
轧钢加热炉及轧制的原理知识

轧钢加热炉及轧制的原理知识一、加热炉的原理1、目的加热的目的是把坯料加热到均匀的、适合轧制的温度(奥氏体组织)。
温度提高以后,首先是提高钢的塑性,降低变形抗力,使钢容易变形。
如T12钢室温下变形抗力约为600Mpa,加热到1200℃时变形抗力下降到30Mpa左右,只相当室温下变形抗力的二十分之一。
加热温度合适的钢,轧制时可以用较大的压下量,减少因磨损和冲击造成的设备事故,提高轧机的生产率和作业率,而且轧制耗能也较少。
其次,加热能改善钢坯的内部组织和性能。
不均匀组织和非金属夹杂物通过高温加热的扩散作用而均匀化。
加热温度和均匀程度是加热质量的标志,加热质量好的钢,容易获得断面形状正确、几何尺寸精确的成品。
2、加热过程钢坯的加热温度包括表面温度、沿断面上的温度差及沿坯子长度方向上的温度差。
钢坯在炉内的最终加热温度是考虑了轧制工艺、轧机的结构特点以及炉子的结构特点等实际情况后规定的。
加热到规定温度所需时间,取决于钢坯的尺寸、钢种、采用的温度制度及一些其他条件。
钢坯在炉内以对流方式和辐射方式得到热量,前者是炉气冲刷钢坯表面;后者是炉气和炽热的炉衬辐射热。
我们加热炉沿长度方向上分三段控制:即预加热段、加热段和均热段。
钢坯进入加热炉预热段,热流逐渐增大,钢坯到二加热段,热流基本保持不变,钢坯到均热段,热流逐渐减小。
钢坯在均热段内,钢坯表面温度基本保持不变,而断面温差逐步缩小,钢坯表面得到的热量以热传导的方式向内部扩散。
传给钢坯表面的热流越小、受热面积越大、钢坯的断面尺寸越小、钢的导热率越大,断面温差就越小。
一般断面大的钢坯要比断面小的钢坯加热时间要长,合金钢要比碳钢的加热时间要长。
3、加热缺陷合金钢开裂:加热开始阶段(700℃以下),对高碳工具钢、高锰钢、轴承钢、高速钢等这类导热率小的钢,如果升温速度过快、表面温度骤然升高而断面温差过大,将产生热应力,导致出现裂纹。
过热和过烧:加热温度过高或高温下停留时间过长,会使钢的晶粒过分长大,晶粒间的联系削弱,钢变脆,这称为过热。
轧钢加热炉工艺流程

轧钢加热炉工艺流程轧钢加热炉工艺流程通常包括预热、加热和冷却三个阶段。
下面我们就详细介绍一下这个流程。
工艺的第一阶段是预热。
在预热阶段,通过将钢坯发送到加热炉中进行预热,以将其温度提高到一定的程度,以便后续的加热和轧制过程能够顺利进行。
通常,预热温度为600℃到900℃之间,时间为10分钟到30分钟。
在这个阶段,钢坯的温度平衡非常重要,因为它将直接影响到后续加热和轧制的效果。
第二阶段是加热。
在加热阶段,钢坯将被加热到所需的轧制温度。
通常情况下,钢坯的加热温度为1000℃到1200℃之间,时间为30分钟到45分钟。
加热的目的是将钢坯加热至可塑性良好的程度,以便在轧制过程中更容易改变其形状和尺寸。
在这个阶段,需要注意的是控制加热的速度和温度均匀性,以免对钢坯造成过度加热或温度不均匀,影响后续的轧制质量。
最后一个阶段是冷却。
在冷却阶段,经过加热后的钢坯将被送入冷却设备中进行冷却。
冷却的目的是将钢坯的温度迅速降低,并使其达到所需的硬度。
常见的冷却方式包括水冷、气冷和磁化冷却等。
冷却的过程通常需要十几分钟到几十分钟的时间。
在整个工艺流程中,温控是非常重要的环节。
通过在不同阶段对温度进行控制,可以保证钢坯达到所需的加热和冷却效果,从而保证轧制后的产品质量。
此外,还要注意对于不同规格和材质的钢坯,可能需要进行不同的工艺参数调整,以适应其特定的工艺要求。
总之,轧钢加热炉工艺流程是一个复杂的流程,需要严格控制各个环节的参数,以保证钢坯达到所需的加热和冷却效果。
只有通过合理的温控和工艺流程优化,才能生产出高质量的轧钢产品。
轧钢工艺流程

轧钢工艺流程轧钢是一种重要的金属加工方法,通过轧制可以将钢坯加工成各种规格和形状的钢材,广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
轧钢工艺流程包括热轧和冷轧两种方式,下面将详细介绍这两种工艺的流程。
热轧工艺流程:1. 原料准备:热轧的原料是钢坯,钢坯通常由炼钢厂生产,其主要成分为铁、碳和少量合金元素。
钢坯经过初次加热后,进入轧机进行轧制。
2. 加热:将钢坯加热至一定温度,通常在1100°C以上,以使钢坯达到易于塑性变形的状态。
加热的方式包括火焰加热和感应加热,确保钢坯均匀受热。
3. 粗轧:将加热后的钢坯送入粗轧机进行初步轧制,将钢坯变形成较厚的钢板或钢型材。
4. 精轧:经过粗轧后的钢材再经过多道次的精轧,逐渐减小厚度,使钢材的表面质量和尺寸精度得到提高。
5. 冷却:经过轧制后的钢材通过冷却设备进行快速冷却,以固定其内部组织结构,提高钢材的力学性能。
6. 整形:通过切割、定尺等工艺对钢材进行整形,使其达到客户要求的尺寸和形状。
冷轧工艺流程:1. 原料准备:冷轧的原料同样是钢坯,但与热轧不同的是,冷轧钢坯的温度要求较低,通常在室温下进行加工。
2. 洗涤:将钢坯表面的氧化皮和杂质清洗干净,以保证冷轧后的钢材表面质量。
3. 冷轧:将经过清洗的钢坯送入冷轧机进行轧制,由于温度较低,冷轧后的钢材表面光洁度较高,尺寸精度也更高。
4. 酸洗:对冷轧后的钢材进行酸洗处理,去除表面氧化皮和锈蚀,提高表面质量。
5. 淬火:通过淬火处理,使冷轧后的钢材获得一定的强度和硬度,适用于特定的使用环境。
6. 整形:同样需要对钢材进行整形,以满足客户的需求。
总结:无论是热轧还是冷轧,轧钢工艺都是一个复杂的过程,需要多道工序配合完成。
在整个工艺流程中,需要严格控制温度、压力和速度等参数,以确保最终生产出符合标准的钢材产品。
同时,对于不同种类的钢材,其轧制工艺也会有所不同,需要根据具体情况进行调整。
轧钢工艺的不断改进和优化,将有助于提高钢材的质量和生产效率,满足市场对于高品质钢材的需求。
轧钢生产线工艺流程

轧钢生产线工艺流程
轧钢是将钢坯通过轧机进行连续轧制,使其形状、尺寸和表面质量得到一定的变化和改善的工艺。
轧钢生产线是钢铁行业中一个非常重要的生产设备,它的工艺流程对于钢材的质量和性能有着至关重要的影响。
下面将详细介绍轧钢生产线的工艺流程。
1. 钢坯加热
首先,将冷的钢坯放入加热炉中进行加热处理。
加热的温度和时间是根据不同的钢种和轧制要求而定的,一般来说,加热温度在1100℃-1250℃之间。
2. 粗轧
经过加热处理的钢坯被送入粗轧机中进行粗轧。
在粗轧机上,钢坯经过多道次的轧制,逐渐变形成为所需的形状和尺寸。
3. 精轧
粗轧后的钢坯被送入精轧机中进行精轧。
精轧是在辊道上进行
的,使钢坯的尺寸更加精确,表面质量更好。
4. 冷却
经过精轧后的钢坯需要进行冷却处理,以使其温度降到适合进
行后续加工的温度。
5. 切割
冷却后的钢坯被送入切割机中进行切割,切割成所需的长度。
6. 包装
经过切割后的钢坯被送入包装区进行包装,以便于运输和储存。
以上就是轧钢生产线的工艺流程,通过这一系列的工艺处理,
钢坯最终成为我们所需的各种形状和尺寸的钢材。
轧钢生产线的工
艺流程严格控制每一个环节,以确保钢材的质量和性能达到要求。
同时,随着科技的不断发展,轧钢生产线的工艺流程也在不断地进
行创新和改进,以满足市场对于钢材的不断提高的需求。
希望通过
不断的努力和创新,轧钢生产线的工艺流程能够更加完善,为钢铁
行业的发展做出更大的贡献。
带钢典型钢种加热制度制定(1)

原始奥氏体组织
(a)含V 钢在820 ℃加热; (b) 无V 钢在820 ℃加热; (c) 含V 钢在900 ℃加热; (d) 无V 钢在900 ℃加热
图3 原始奥氏体组织
含V 钢和无V 钢在不同加热温度下原始奥氏体显微组织如图3 所示。可以看出,随着奥氏体化温度的升高,含V 钢和无V 钢的奥氏 体晶粒尺寸都增大,但含V 钢的晶粒长大速度明显低于无V 钢。无V 钢到900 ℃就出现大量异常长大晶粒,而含V钢直至950 ℃才开始出 现奥氏体晶粒的异常长大。
表1
将试样进行正火处理,正火温度分别为820 ,860 ,880 ,900 和950 ℃,然后在500 ℃回火3 h。对处理后的试样进行拉伸和冲击等力学 性能测试。
力学性能的测试结果如图1所示
图1 含V钢和无V钢力学性能对比 在整个试验温度范围内,含V 钢的强度和韧性基本都高于无V 钢。 在较低的加热温度(820 ℃或860℃) ,含V 钢的低温冲击韧性是无V 钢的2 倍以上,而强度基本相同。随着加热温度的提高,加V 对冲
研究了不同加热温度下V 微合金化的不同作用,并探讨其强韧 化机理。
在实验室真空感应炉上冶炼了基本成分相同的2 炉钢,其化学成 分见表1 所示,其中2 号钢加入少量的V。钢水浇注成50 kg 的钢锭, 钢锭经锻造开坯后在实验室轧机上轧成18 mm 厚钢板。锻造、轧制 工艺为:钢锭加热到1200 ℃,保温2 h ,然后锻成60 mm ×130 mm ×L 钢坯,终锻温度为1000~1 100℃。将毛坯加热到1150 ℃进行轧 制,轧成18 mm ×130 mm ×L 钢板,终轧温度约900 ℃,轧后空冷。
(a) V(C , N) 在铁素体中弥散析出; (b) V(C , N) 在珠光体中弥散析出 图8 V( C, N)在铁素体、珠光体中析出( 900 ℃正火)
钢坯轧制过程温度确定的研究

钢坯轧制过程温度确定的研究不同的钢种、不同的板坯规格、采用不同的轧机型式,以不同的轧制速度进行轧制,对于轧制不同厚度的成品而言,要求采用不同的钢坯加热温度和和钢坯的加热时间。
本文以成品不同温度时的晶相组织为依据,结合不锈钢轧制时的热应力分析,再参考铁碳相图,制定成品不同厚度的终轧温度,再通过建立轧制过程热模型,反算出板坯的出炉温度,从而对各种形式的加热和轧制提供加热依据。
1、不锈钢加热温度的确定依据对于金属的压力加工来说,金属轧制前的加热,是为了获得良好的塑性和较小的变形抗力,加热温度主要根据加工工艺要求,由金属的塑性和变形抗力等性质来确定。
不同的热加工方法,其加热温度也不一样。
金属的塑性和变形抗力主要取决于金属的化学成份、组织状态、温度及其它变形条件。
其中,温度影响的总局势是,随温度升高,金属的塑性增加,变形抗力降低,这是因为温度升高,原子热运动加剧,原子间的结合力减弱,所以变形抗力降低,同时可增加新的滑移系,以及热变形过程中伴随回复再结晶软化过程,这些都提高了金属的塑性变形能力。
但是,随着温度的升高,金属的塑性并不直线上升的,因为相态和晶粒边界同时也发生了变化,这种变化又对塑性产生影响。
钢的加热温度不能太低,必须保证钢在压力加工的末期仍能保持一定的温度(即终轧温度)。
由于奥氏体组织的塑性最好,如果在单相奥氏体区域内加工,这时金属的变形抗力最小,而且加工后的残余应力最小,不会出现裂纹等缺陷。
这个区域对于碳素钢来说,就是在铁碳平衡图的AC3以上30-50℃,固相线以下100-150℃的地方,根据终轧温度再考虑钢在出炉和加工过程中的热损失,便可确定钢的最低加热温度。
钢的终轧温度对钢的组织和性能影响很大,终轧温度越高,晶粒集聚长大的倾向越大,奥氏体的晶粒越粗大,钢的机械性能越低。
所以终轧温度也不能太高,根据铁碳相图最好在850℃左右,最好不要超过900℃,也不要低于700℃。
金属的加热温度,一般来说需要参考金属的状态相图、塑性图及变形抗力图等资料综合确定。
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钢坯加热温度范围的制定摘要:钢的加热对于钢材质量、产量、能耗以及机械寿命等都直接相关,采取正确的加热温度可以提高钢的塑性,降低热加工时的变形抗力按时为轧制机械提供加热质量优良的钢坯,以保证轧制优质、高产低耗。
反之,如果加热不当则可能会造成过热过烧、加热不均等缺陷,严重影响钢材的质量,同时会使设备磨损增加动力的消耗。
由此可见加热温度范围制定的重要性。
为此我们应当掌握加热工艺的基本知识,参考铁碳相图、塑性图、及变形抗力图等资料,分析不同因素对加热温度的影响才能综合确定以便能够正确制定钢的加热温度,尽量防止加热缺陷的产生。
以便获得良好的钢材质量和组织性能。
关键词:加热温度加热工艺奥氏体合金元素前言随着钢材生产技术的不断发展及市场对钢材产品质量要求的不断提高,在激烈竞争的条件下,为了获得良好的钢材表面质量和组织性能,对加热工艺、热处理工艺及加热温度制定的研究和应用就显得非常重要了。
1钢坯的加热温度1.1钢坯加热温度的概念钢的加热温度就是指钢料在炉内加热终了出炉时钢料表面的温度。
1.2 钢坯加热的目的(1)提高钢的塑性,以降低钢在热加工时的变形抗力,从而减少轧制中轧辊的磨损和断辊等机械设备事故。
(2)使钢锭内外温度均匀,初轧前在均热炉中对钢锭的加热主要目的就是为了缩小表面和中心的温差,以避免由于温度过大而造成成品的严重缺陷和废品。
(3)改变金属的结晶组织或消除加工时所形成的内应力。
轧材成品经过加热退火或常化等热处理过程后可以等到所要求的金相组织,从而使成材的机械性能得到了很大的提高。
有时钢锭在浇铸过程中会带来组织缺陷:比如高速钢中组织的偏析,通过高温下长时间保温后,就可以消除或减轻这类缺陷。
1.3钢坯的最高加热温度、最低加热温度根据终轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程的热损失及工艺要求,便可确定钢的最低加热温度。
确定最高加热温度按照固相线以下100~150℃而定。
下表1为碳钢的最高加热温度(Tm)和理论过烧温度T与含碳量间的值,其间大致关系如表1:Tm=0.95T℃表11.4不同钢种的加热温度1.4.1优质碳素结构钢对优质结构碳素钢选择加热温度时,除参考铁碳平衡相图外还要考虑钢表面脱碳问题,为了不至使脱碳层超出规定的标准,应适当降低一些加热温度。
钢的加热温度也不应该过低,即加热温度的下线应保证终轧温度在奥氏体区即一般为A以上30~50°C,固相线以下100~150°C左右的地方。
终轧温度对钢的组织和c3性能影响很大。
一般来说终轧温度越高晶粒集聚长大的倾向越大,而奥氏体晶粒越粗大钢的机械性能越低。
所以终轧温度不能太高,最好在800°C左右900°C 为宜,也不要低于700°C。
1.4.2亚共析钢和过共析钢对含碳量低于0.83%的亚共析钢,亚共析钢加热温度范围是铁碳相图中Ac3以上30~50°C与固相线HJE以下100~150°C之间,一般为800~1350°C之间。
其终轧温度不应低于Ar3因为低于这个温度奥氏体中将析出铁素体,经轧制后被拉长成纤维状组织从而使钢的机械性能出现方向性。
含碳高于0.83%的过共析钢(如高碳工具钢),最高加热温度应比JE线低50~100°C,终轧温度不要高于Arcm。
因为在轧后的缓冷过程中,沿奥氏体晶界析出二次渗碳体,其为针状或网状组织塑性很差降低了钢的机械性能。
这种钢材只有经过热处理后才能使用,但温度也不能过低不然钢的塑性太坏。
同时低于Ar1点时还会有石墨析出使钢的硬度大为降低,所以过共析钢的的控轧温度大致在Arcm 和Ar1之间。
1.4.3合金钢钢的加热实质就是奥氏体化过程。
合金钢的奥氏体化过程比碳素钢的较困难,特别是碳化物的溶解和均匀化过程碳钢溶解缓慢,为了使合金元素能充分溶解和均匀化,因此,低碳合金钢应选用Ac3~(50~100°C)作为基本的加热温度,通常要比含碳量相同的碳钢高40°C左右。
低碳合金结构钢在此范围加热,可获得细晶粒奥氏体,经保温淬火后可获得细晶粒板条状低碳马氏体组织,该晶相组织具有良好的综合力学性能。
如果加热温度过低,会造成硬度不足,如果加热温度过高会造成奥氏体晶粒长大,如果使淬火后得到的粗大的马氏体,使钢的脆性增加,甚至于产生过烧使工件报废。
2不同因素对加热温度的影响2.1合金元素对加热温度的影响合金元素的加入对加热温度有一定的影响:(1)合金元素对奥氏体区域的影响(2)合金元素对生成碳化物的影响2.1.1合金元素对奥氏体区域的影响某些元素如Mn、 Co、 Cu 、 Ni等,它们具有与奥氏体相同的面心立方晶格,都可以无限的溶于奥氏体中,从而使奥氏体区域扩大了。
故这类钢的终轧温度可以相应低一些,同时固相线相应提高了,因此开轧温度可以提高一些。
使奥氏体区域缩小的元素有Cr 、 Mo 、W 、V 、T 、 Ti 、Si 、 Al 等,它们的晶格与铁素体相同,可以无限溶于铁素体中,由于它们的加入使铁碳相图使Ac3点上升,A1点下降。
结果使奥氏体区域减小了。
故要保证终轧温度还能在奥氏体单相区内,即应适当提高加热温度的下限。
这类元素的加入,使钢的加热温度缩小了,它们都是不易加热的钢种。
2.1.2合金元素对生成碳化物影响上述的合金元素中有的能生出碳化物如W 、 Wo 、V 、 Ni 、 Gr等,由于碳化物熔点很高。
故可以适当这类钢的加热温度。
另外也有些合金元素能形成在铁素体中形成固溶体。
这时就要看合金本身的熔点高低了。
熔点高的可以适当提高加热温度,熔点低的就要适当降低加热温度,属于这一类的合金元素有Si、Cu 、Al 、Ni等, 锰是一部分与碳形成碳化物(Mn3C)一部分与铁形成固溶体(一般常见的合金元素熔点如表2)总的来说低合金钢的加热温度按照含碳量的高低和铁碳相图来确定。
高合金钢的加热温度不仅要参照相图,同时还要根据塑性图、变形抗力曲线、金相组织来确定。
一些低合金钢和常见的钢合金钢的加热温度以列表3和表4中。
表2表3表42.2轧制速度对加热温度的影响当轧制速度很高时,轧件在轧制过程中不仅不降温,还因产生变形热而升温,因此,轧件应适当降低加热温度。
2.3坯料尺寸和轧制道次对加热温度的影响钢坯尺寸较大时咬入困难轧制道次较多时温降落较大,另一方面又要保证终轧仍能在奥氏体区域内进行,所以就要提高加热温度的下限值,以保证终轧温度在A以上,反之如果断面尺寸小,加工道次少,对这样的钢坯加热温度就可稍低c3些对工字钢和异型培因菱角处散热快,加热温度就要稍高些。
2.4轧制工艺对加热温度的影响不同的加工工艺对加热温度要求有很大的区别。
一般来说,压延时加热温度就要比锻造时低一些。
热拉钢管、管坯穿孔、钢管减径以及弯曲时的加热温度就要稍低些。
因为加工时要特别注意防止和减少表面氧化程度,但对焊钢管坯料的加热温度就应该高一些,薄板多属低碳钢,从钢的成分上允许加热温度稍高些。
但是为了减少钢表面氧化程度和防止粘结,其加热温度一般加热温度控制在850~950°C之间。
例如叠轧低碳钢板时,如果温度过高,钢板粘结严重,加热温度一般控制在850~950°C之间生产热轧硅钢片时,由于硅钢片不易粘结,并要求在加热时脱碳以增加其韧性,所以可以提高加热温度,人为的使之高达1100°C左右。
无缝管坯在穿管时产生升温,所以钢坯加热要低一些,否则已经加热到接近过热温度,穿孔时就会造成破裂。
一些炉子出钢温度偏高,对轧材质量不利又浪费热能,故因使出钢温度与轧制速度很好匹配。
国外有种意见是,主张低温轧制。
认为由于钢的轧制温度偏低所多耗得电能在经济上比提高加热温度所消耗热能更合算。
总之影响加热温度的因素很多,有时各因素之间是相互矛盾相互制约的。
因此在针对某一具体钢种确定加热温度时,必须加以具体分析,并且往往要进行反复试验,不断总结经验才能最后确定出比较适合的加热温度。
3钢坯加热温度的确定3.1Fe_Fe3C平衡相图图1 铁碳平衡相图如图1从相图上看,钢坯的加热温度必须高于完全奥氏体化温度,即GSE线以上,同时也要低于金属的液相线,即NJE线以下。
Tmax比固相线低100~150℃,以上30~50℃,但也不能太Tmin由终轧温度(一般在850℃左右)决定,应在Ac3高,否则轧后晶粒过分粗化,力学性能降低。
保证钢料在奥氏体单相区轧锻加工因为奥氏体内单相区塑性最好,轧锻加工时变形抗力最小,而且加工后的残余应力也小,不会出现裂纹等缺陷。
这个区域对碳素钢来说就是在如图1所示铁碳平以上30~50℃,固相线以下100~150℃左右的地方。
衡相图的Ac33.2塑性图:寻找塑性最高和变形抗力最低的温度区加工。
如图2寻找塑性最高变形抗力最低的温度区加工。
由图可见:在900~1200℃范围内具有最好的塑性,故可将钢锭加热温度定在1230℃,超过此温度,钢锭将产生裂纹。
变形终了温度不应低于900℃,否则钢的强度显著提高。
图2 塑性图3.2.1碳钢的塑性随温度变化图:尽量避开脆性的温度区。
温度℃图3 碳钢的塑性随温度的变化图如图3中1、2、3、表示塑性增高区域(凸峰)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示塑性降低区域(凹峰)。
3.3变形抗力图:应使变形处于抗力最小的温度区间。
图4由图4可以看出在不同的变形温度和变形速度条件下含碳量对碳钢变形抗力影响。
碳钢随着含碳量的增加变形抗力增大,达到最小变形抗力的变形温度随之下降。
如含碳量在0.05%的碳钢和含碳量为0.45%的碳钢在同一变形温度下含碳量为0.45%的碳钢变形抗力大,达到最小变形抗力的变形温度比0.05%碳钢低。
3.4再结晶图:加热温度保证轧制在完全再结晶区域进行。
图5如图5高温下加热时,晶粒的长大倾向较大。
变形前的晶粒度越大变形后的也越大。
终轧温度不能太低。
因高温合金具有再结晶温度高、再结晶速度低及硬化倾向大等特点,终轧温度太低再结晶不完全,组织不均匀,产生带状组织和高残余应力。
3.5工艺方面工艺道次多(可逆轧制、开坯轧制时)温度升高;轧制速度高(高线轧制)温度降低穿轧温度升高;硅钢加热应适当提高温度。
3.6钢的成分钢中含扩大奥氏体区的元素(如Ni、 Cu、 Mn 、Co)时,可适当降低加热温度;钢中含缩小奥氏体区的元素(如W 、V 、Cr、Ti 、Si、 Mo)时,可适当加热温度;钢中含碳化物形成元素(如W 、Mo、 Cr、 V 、Ti、 Nb)时,可适当提高加热温度。
4 肉眼判断钢的加热温度实践证明,通过观察火焰颜色,钢的颜色和加热炉各段炉墙的颜色,能够准确的判断出实际的钢温,下表5为钢在加热时的火色与实际温度的关系:表5 钢加热后的火色与温度对照表一般在生产中,加热工人还应经常检查钢料是否烧透,一般钢料内部的温度与钢料两端的温度相同时,说明钢料本身温度已经比较均匀。