控轧控冷在钢材生产中的应用共98页
棒材轧制中控制轧制和控制冷却的应用
棒材轧制中控制轧制和控制冷却的应用姓名：迟璐全班级：学号：棒材轧制中控制轧制和控制冷却的应用迟璐全材料成型及控制工程12级[摘要]控制轧制(Contorlled Rollign)是在热轧过程中通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制,使热朔性变形与固态相变结合,以获得细小晶粒组织,使钢材具有优异的综合力学性能的轧制新工艺。
控制冷却(controlled Cooling)是控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。
控制轧制和控制冷却相结合能将热轧钢材的两种强化效果相加,进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合力学性能。
并介绍了棒材轧制过程中控制轧制和控制冷却工艺的特点，金属学理论。
分析了控制轧制和控制冷却工艺对热轧棒材的影响，并提出目前需要研究的问题。
[关键词]热轧棒材控制轧制控制冷却ABSTRACT:Controlled rolling is in the process of hot rolled through the metal heating system, reasonable control of the deformation and temperature, and to integrate the thermal plastic deformation and solid-state phase transformation to obtain fine grain structure, make the excellent comprehensive mechanical properties of steel rolling process. Is controlled cooling after controlled rolling steel cooling speed to achieve the purpose of improving the microstructure and mechanical properties of steel. Controlled rolling and controlled cooling could add those two kinds of reinforcement effect of hot rolling steel, further improve the tenacity of steel and have a reasonable comprehensive,mechanical,properties.Anintroductionwasmadetothefeaturesandmetallo graphicaltheoryofrollingcontrolandcoolingcontrolprocessesduringbarrolling.Theeffects oftherollingcontrolandcoolingcontrolprocessesonthehotrolledbarswereanalyzed.Proble mstoberesearchedatpresentwerealsoputforward.KEY WORDS: hotrolledbars rollingcontrol coolingcontrol1.引言控制轧制和控制冷却技术是近十多年来国内外新发展起来的轧钢生产新技术，受到国际冶金界的重视。
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。
控制轧制和控制冷却技术的应用课件
（7）半无头轧制 半无头轧制工艺：将几块中间坯焊接在一起，然 后通过精轧机进行连续轧制。在进入卷取机之 前，用一台高速飞剪将其分切到要求的卷重。
作用： 1)有利于生产超薄带钢和宽而薄的带钢，拓宽产 品大纲； 2)稳轧制条件以利于产品质量； 3)消除了与穿带和甩尾的麻烦； 4)显著提高了轧机的作业率和金属收得率。
（4）步进式加热炉布置的薄板坯连铸连轧生产 线
缓冲时间的大小取决于步进炉内钢坯的存放量， 一般设计上可以考虑缓冲时间取1.5-2.0h。
（5）单流单机座炉卷轧机(TSP)
适合多品种、低投资为目的的配置方式。采用单 机座炉卷轧机，铸坯厚度为50-70mm，最小产品厚 度1.5mm，设计年产量为50万t。最大缺点：带钢 表面粗糙度不好 。
10 控制轧制和控制冷却技术的应 用
10.1 控制轧制和控制冷却技术在钢板生产 中的应用 10.1.1 热轧带钢的控制轧制和控制冷却 5个步骤： 1) 加热中，微合金化元素碳氮化合物的溶 2) 解。 2)再结晶临界温度以下施以大的变形。
3) 微合金化元素碳氮化合物的变形诱导析 出延缓再结晶。 4)未再结晶并强烈变形的奥氏体发生相变。 5)分配冷却剂量来控制冷却和调整所 需要的卷取温度。
10.1.4.5 薄板坯连铸连轧生产线的配置 典型的薄板坯连铸连轧生产线工艺流程： 钢水中间包结晶器二冷区飞剪机 均热炉高压水除鳞（立辊轧边机） （粗轧机组）保温炉高压水除鳞 精轧机组近距离卷取机层流冷却远 距离卷取机打包入库。
（1）只有精轧机的薄板坯连铸连轧生产线
两条生产线的区别： 这种配置线铸坯厚度约为50-70mm，设计年产量多 在150万t，产品最小厚度1.0mm。
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。
控轧控冷在18#热轧球扁钢中的应用
控轧控冷在18#热轧球扁钢中的应用作者：王泰来刘中成韩文涛来源：《商品与质量·学术观察》2013年第10期摘要：本文利用不同冷却方式对开轧、精轧和终轧温度进行控制，对粗轧、精轧各道次压下量合理分配，在保证球扁钢外形尺寸的前提下，增加精轧压下量以提高静态回复再结晶驱动力，从而达到细化晶粒目的，最终，在提高强度的同时提高其韧性。
关键词：球扁钢控制轧制控制冷却1.前言：2008年初，济钢中型轧钢厂成功开发出18#热轧球扁钢，随后又陆续开发出16#、14#、20#、22#等规格。
球扁钢主要用于船舶制造，海洋工程等；近几年，随着造船业和海洋工程的快速发展，全球对球扁钢的需求逐年增加，却增加势头迅猛，我国虽然是产钢大国，但球扁钢前些年仍然需要进口；近几年，随着我国钢铁业的飞速发展，国内钢铁企业的技术实力明显加强，不断有型钢厂成功开发出热轧球扁钢；另外，其高附加值仍诱惑着国内许多型钢厂在继续开发；就目前，国内已成功开发出球扁钢的企业有重钢、邢钢、涟钢、济钢等；这势必将加剧球扁钢的市场竞争，所以，未来，产品质量将成为球扁钢生产企业之间争夺市场的法宝。
球扁钢因其形状的特殊性决定了其要保证成品尺寸合格，就不可避免成品和成品前道次压下率在临界变形范围（2%～10%）内，这就给轧钢技术人员带来挑战，本文结合现场实际，首次将控轧控冷技术带入热轧球扁钢的生产实际中。
2.主要装备介绍：端进侧出推钢汽化冷却蓄热式加热炉，加热能力为50t/h；ф540/1500mm*2三辊轧机，ф460/1100mm*2+ф450/1100mm二辊精轧机，横列式布置；在精轧ф460k3轧机与中轧ф540二架轧机之间有控冷系统；在ф450成品轧机后有水雾冷却系统，强度可调；拉钢式大冷床，配有水雾冷却装置；两架ф550十辊悬臂式矫直机等。
3.实验内容过程：3.1实验用钢化学成分：试验用钢以济钢150mm连铸方坯为原料，化学成分完全按照GB/T9945-2001热轧球扁钢标准进行设计，同时考虑各合金元素在钢中的作用不同在标准范围内进行有所偏重，在船用球扁钢用钢中，以其中用量大，代表性强的两种钢B和A36为试验用钢，成分设计时为了提高钢的冲击韧性， B需要严格控制S、P含量，以提高钢的纯净度，A36在控制S、P的同时，采用Nb、V、Ti复合细化晶粒手段来提高韧性，其熔炼成分如表1：表1 船用热轧球扁钢AH36和B的化学成分牌号化学成分%C Mn Si P S Nb V TiB 0.12 0.96 0.26 0.014 0.002A36 0.13 1.45 0.28 0.010 0.003 0.034 0.051 0.0123.2球扁钢生产工艺流程：坯料加热→高压水除鳞→φ540Ⅰ架粗轧→φ540II架中轧→水冷→φ460×2精轧→φ450成品轧制→水幕冷却→锯切→水雾冷却→矫直→质量检查→包装打捆带锯锯切→称重挂牌入库。
钢材的控制轧制和控制冷却
钢材的控制轧制和控制冷却一、名词解释：1、控制轧制：在热轧过程中通过对金属的加热制度、变形制度、温度制度的合理控制，使热塑性变形与固态相变结合，以获得细小晶粒组织，使钢材具有优异的综合力学性能。
2、控制冷却：控制轧后钢材的冷却速度、冷却温度，可采用不同的冷却路径对钢材组织及性能进行调控。
3、形变诱导相变：由于热轧变形的作用，使奥氏体向铁素体转变温度Ar3上升，促进了奥氏体向铁索体的转变。
在奥氏体未再结晶区变形后造成变形带的产生和畸变能的增加，从而影响Ar3温度。
4、形变诱导析出：在变形过程中，由于产生大量位错和畸变能增加，使微量元素析出速度增大。
两相区轧制后的组织中既有由变形未再结晶奥氏体转变的等轴细小铁素体晶粒，还有被变形的细长的铁素体晶粒。
同时在低温区变形促进了含铌、钒、钛等微量合金化钢中碳化物的析出。
5、再结晶临界变形量: 在一定的变形速率和变形温度下，发生动态再结晶所必需的最低变形量。
6、二次冷却：相变开始温度到相变结束温度范围内的冷却控制。
二、填空：1、再结晶的驱动力是储存能，影响其因素可以分为：一类是工艺条件，主要有变形量、变形温度、变形速度。
另一类是材料的内在因素，主要是材料的化学成分和冶金状态。
2、控制冷却主要控制轧后钢材冷却过程的（冷却温度）、（冷却速度）等工艺条件，达到改善钢材组织和性能的目的。
3、固溶体的类型有（间隙式固溶）和（置换式固溶），形成（间隙式）固溶体的溶质元素固溶强化作用更大。
4、根据热轧过程中变形奥氏体的组织状态和相变机制不同，将控制轧制划分为三个阶段，即奥氏体再结晶型控制轧制、奥氏体未再结晶型控制轧制、在A+F两相区控制轧制。
5、以珠光体为主的中高碳钢，为达到珠光体团直径减小，则要细化奥氏体晶粒，必须采用（奥氏体再结晶）型控制轧制。
6、控制轧制是在热轧过程中通过对金属的（加热制度）、（变形制度）、（温度制度）的合理控制，使热塑性变形与固态相变结合使钢材具有优异的综合力学性能。
控轧控冷技术的发展及在钢管轧制中应用的设想
写 Ｔ Ｐ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 （ ９ ２ ） 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 Ｔ Ｐ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 ９ ３项 ８ ３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 Ｆ Ｌ 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
简析控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用
摘
要 ：从在线常化工艺 、在线淬火工艺和在线快 速冷却工艺等 ３方面介绍 了控轧控冷技术在 国内无缝钢管
生 产中的应用情 况 ；分析 了控 轧控冷技术 在无缝钢 管生产 中应用有待加 强的 问题 。分析讨 论认 为 ： 目前需加强
Ｐ ｌ ｌ Ｏ钢级 油井 管、高钢级管线管及高压锅炉管的在线热处 理试验研究 ；完善检测手段 和控 轧控冷装置 ；根据机组
（１ ． Ｓ ｉ ｎ ｏ ｍｅ ｔ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ． ，Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ２ ９ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｇ＆ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｂ ａ ｏ ｔ ｏ ｕ Ｉ ｒ ｏ ｎ＆ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ （ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ） Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ． ，Ｂ ａ ｏ ｔ ｏ ｕ ０ １ ４ ０ １ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ． Ｘ ｉ ｎ ｘ ｉ ｎ ｇ Ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｌ ｅ Ｉ ｒ ｏ ｎ Ｐ ｉ ｐ ｅ ｓ Ｘ ｉ ￣ｉ ａ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ． ，Ｂ ａ ｙ ｉ ｎ ｇ ｕ ｏ ｌ ｅ ｎ ｇ ８ ４ １ ３ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
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钢材控制轧制和控制冷却技术PPT课件
一、控制轧制
在热轧过程中通过对金属的加热制度、变形制度和温度制度的合 理控制，使塑性变形与固态相变结合以获得细小的经理组织，使钢材 具有优异的综合力学性能（强度、韧性和焊接性能等）的轧制工艺。
二、控制冷却
控制轧后钢材的冷却速度以达到改善组织性能的目的。
三、控轧控冷工艺优点
1、控轧 2、控冷
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§2控轧控冷理论
（3）细化F体晶粒 细化F体效果：Nb最显著，Ti次之，V最差。
（4）影响钢的强韧性能 ①、铌：在控轧时，产生显著的晶粒细化和中等沉淀强化。 ②、钛：随Ti含量增加，发生强烈沉淀强化，晶粒细化中 等。 ③、钒：产生中等程度沉淀强化和比较弱的 晶粒细化。
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①、 增s 加
②、产生织构—强度的方向性，并使高阶冲击能（韧性 状态下冲击能）有所降低。
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§2控轧控冷理论
6、三种类型的控制轧制 （1）促进F体细化的途径
①、细化A体晶粒 ②、控轧控冷 （2）控轧 ①、第一阶段，A体再结晶区轧制
1）通过反复形变—再结晶，使A晶粒细化 2）实际生产中动态再结晶有困难，主要发生静态再结晶。 3）实际生产中每道次都发生完全再结晶是困难的，存在部分 再结晶轧制，应避免产生混晶的临界压下量（10%）
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§2控轧控冷理论
④、总变形量和道次变形量要大。
1）总变形量应 45%，可得F体晶粒 5m（12～13级）
2）一道次压下率越大，越易产生变形带，越易获得均匀组织。
⑤、未再结晶区材料强度由固溶强化（ sh）和F体晶粒尺寸（d）
等决定。
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s sh K y d 2
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