钢材控制轧制和控制冷却技术
汽车用钢38b3控制轧制与控制冷却工艺研究
汽车用钢38b3控制轧制与控制冷却工艺研究让我们来深入探讨一下汽车用钢38b3控制轧制与控制冷却工艺研究这一主题。
在汽车制造领域，钢材是一种非常重要的材料，而汽车用钢38b3则是其中的一种常用钢材。
控制轧制和控制冷却工艺则是对这种钢材进行加工和处理的重要工艺。
接下来，我们将从不同的角度来分析这一主题，以便更好地理解和掌握这一的专业知识。
一、汽车用钢38b3的特性和应用汽车用钢38b3是一种高强度、高塑性的钢材，具有良好的焊接性能和冷成型性能。
它广泛应用于汽车车身结构、安全气囊支架、座椅滑轨等零部件。
我们要对这种钢材的特性和应用有一个清晰的认识，才能更好地进行控制轧制和控制冷却工艺的研究和应用。
二、控制轧制技术在汽车用钢38b3中的作用控制轧制是通过控制轧制温度、变形量和速度，来调控晶粒的形变和再结晶过程，以达到控制钢材组织和性能的目的。
在汽车用钢38b3的生产中，控制轧制技术起着至关重要的作用。
通过对控制轧制过程的研究和优化，可以获得更好的力学性能和成形性能，满足汽车零部件对材料性能的需求。
三、控制冷却工艺对汽车用钢38b3性能的影响控制冷却工艺是在汽车用钢38b3轧制成型后对其进行冷却处理的工艺。
通过控制冷却速度和温度，可以有效地调控钢材的组织和性能。
良好的控制冷却工艺能够使汽车用钢38b3获得更好的强度、塑性和韧性，提高其在汽车制造中的应用性能。
总结回顾：通过对汽车用钢38b3控制轧制与控制冷却工艺的研究，我们可以更好地理解这一主题的重要性和复杂性。
掌握这一专业知识，对于提高汽车用钢38b3的性能和应用具有重要意义。
在未来的研究和实践中，我们需要更加深入地探讨控制轧制和控制冷却工艺对汽车用钢38b3性能的影响，提出更加有效的工艺优化方案，推动汽车用钢38b3在汽车制造领域的进一步应用。
个人观点和理解：作为一名文章写手，我深刻认识到对汽车用钢38b3控制轧制与控制冷却工艺的研究具有重要的实践意义。
控轧控冷工艺基本原理
控轧控冷工艺基本原理控轧控冷工艺是一种通过控制轧制和冷却条件来调控钢材的组织和性能的加工工艺。
其基本原理是通过控制轧制温度、变形程度和冷却速度等参数，实现对钢材组织和性能的调控。
1. 控轧工艺原理控轧是指在钢材的轧制过程中，通过调整轧制温度和变形程度等参数，控制其组织和性能的加工工艺。
控轧工艺的基本原理是通过控制轧制温度和变形程度，调整钢材的晶粒度、相组成和形貌等因素，从而实现对钢材性能的调控。
在控轧过程中，调整轧制温度可以影响钢材的晶粒度和相组成。
通过控制轧制温度的高低，可以实现晶粒细化或粗化，进而影响钢材的力学性能和韧性。
同时，调整轧制温度还可以改变钢材中的相组成，如奥氏体、铁素体和贝氏体等的含量和分布，从而调节钢材的强度、硬度和耐腐蚀性能。
控轧过程中的变形程度也对钢材的组织和性能产生重要影响。
通过控制变形程度，可以实现钢材的晶粒细化、相变和组织调控。
在轧制过程中，钢材受到外力的变形，晶粒会发生形变和细化，从而提高钢材的强度和韧性。
同时，变形程度还可以引起钢材中的相变，如奥氏体向铁素体的相变，进一步改善钢材的性能。
2. 控冷工艺原理控冷是指在钢材的冷却过程中，通过调整冷却速度和冷却方式等参数，控制其组织和性能的加工工艺。
控冷工艺的基本原理是通过控制冷却速度，调整钢材的组织和性能。
在控冷过程中，调整冷却速度可以影响钢材的相组成和组织形貌。
通过控制冷却速度的快慢，可以实现钢材中相的相变和组织的调控。
当冷却速度较快时，钢材中的相变会受到限制，从而形成细小的相和均匀的组织。
相反，当冷却速度较慢时，钢材中的相变会较为充分，形成较大的相和不均匀的组织。
不同的冷却速度会影响钢材的强度、硬度和韧性等性能。
控冷过程中的冷却方式也会对钢材的组织和性能产生影响。
不同的冷却方式，如空冷、水冷、油冷等，具有不同的冷却速度和冷却效果。
通过选择合适的冷却方式，可以实现钢材组织的定向调控，从而达到钢材性能的要求。
3. 控轧控冷工艺的应用控轧控冷工艺广泛应用于钢材的生产和加工过程中。
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1
L0
拉伸性能
❖ 断面收缩率ψ： ❖ 断面收缩率ψ是评定材料塑性的主要指标。
AK A0 100%
A0
低碳钢的工程应力一工程应变曲线
true strain-stress line
2.0
Stress / MPa
1.5
Pm
Pb
1.0
0.5
0.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
载荷P压入被测材料表面，保持一定时间后卸除载荷，测出压 痕直径d，求出压痕面积F计算出平均应力值，以此为布氏硬度 值的计量指标，并用符号HB表示。
标注：D/P/T如120HB/10/3000/10，即表示此硬度值120 在D=10mm，P=3000kgf，T=10秒的条件下得到的。
简单标注：200～230HB
布氏硬度测定主要适用于各种未经淬火的钢、退火、
正火状态的钢；结构钢调质件；铸铁、有色金属、质地 轻软的轴承合金等原材料。
布氏硬度试验只可用来测定小于450HB的金属材料，
②洛氏硬度（HR）
基本原理—洛氏硬度属压入法洛氏硬度测定时需 要先后施加二次载荷（予载荷P1和主载荷P2）预 加载荷的目的是使压头与试样表面接触良好以保 证测量结果准确。洛氏硬度就是以主载荷引起的
对微量塑性变形的抗力
E /e
拉伸性能
❖ 抗拉强度b： ❖ 定义为试件断裂前所能承受的最大工程应力，
以前称为强度极限。取拉伸图上的最大载荷，即 对应于b点的载荷除以试件的原始截面积，即得抗 拉强度之值，记σ为b=b Pmax／A0
拉伸性能
延伸率： 材料的塑性常用延伸率表示。测定方法如下：拉伸
试验前测定试件的标距L0，拉伸断裂后测得标距为Lk， 然而按下式算出延伸率
控制轧制和控制冷却工艺讲义
控制轧制和控制冷却工艺讲义控制轧制和冷却工艺讲义一、轧制工艺控制1. 轧制温度控制a. 在热轧过程中，轧机和钢坯之间的接触摩擦会产生高温，因此需要控制轧机温度，避免过热。
b. 实时监测轧机温度，根据温度变化调整轧制速度和冷却水量，确保温度适中。
c. 使用专用液体和冷却器进行在线冷却，防止轧机过热引起事故。
2. 轧制力控制a. 测量轧机产生的轧制力，确保轧机施加的压力适中。
b. 监控轧制力的变化，根据钢坯的变形情况调整轧制力，使钢坯的形状和尺寸满足要求。
c. 根据轧制力的大小调整轧制速度，保持稳定的轧制负荷。
3. 轧制速度控制a. 根据不同钢材的特性和规格，调整轧制速度，确保成品钢材的质量和尺寸满足要求。
b. 控制轧制速度的稳定性，避免过快或过慢的轧制速度导致钢材质量不达标。
4. 轧辊调整控制a. 定期检查和调整轧辊的位置和间距，确保钢坯能够顺利通过轧机，避免产生不均匀的轧制力和过度变形。
b. 根据车间实际情况和轧制工艺要求，调整轧辊的工作方式和参数，使轧制过程更加稳定和高效。
二、冷却工艺控制1. 冷却水量控制a. 根据钢材的材质和规格，调整冷却水的流量和压力，确保钢材迅速冷却到所需温度。
b. 监测冷却水流量和温度，根据实时数据调整冷却水量，确保冷却效果和成品钢材的质量。
2. 冷却速度控制a. 根据不同的冷却工艺要求，调整冷却速度，使钢材的组织和性能满足要求。
b. 监控冷却速度的变化，根据实时数据调整冷却速度，确保成品钢材的质量和性能稳定。
3. 冷却方法控制a. 根据钢材的特性和要求，选择合适的冷却方法，如水冷、风冷等。
b. 根据不同冷却方法的特点和效果，调整冷却工艺参数，使冷却效果和成品钢材的质量最优化。
4. 冷却设备维护a. 定期检查和维护冷却设备，确保设备的正常运行和效果良好。
b. 清洗和更换冷却设备中的阻塞、损坏部件，保证冷却水的流量和质量。
以上是对控制轧制和控制冷却工艺的讲义，通过合理的工艺控制和设备维护，能够提高轧制和冷却过程的效率和质量，满足钢材的要求。
控轧控冷
六十年代初：英国斯温顿研究所提出，铁素体珠光体钢中显 微组织与性能之间的定量关系。
著名的Petch关系式明确表明了热轧时晶粒细
化的重要性。
六十年代中期：英国钢铁研究会进行了一系列
研究：降碳改善塑性和焊接性能，利用Nb、V 获得高强度，Nb对奥氏体再结晶的抑制作用以 及细化奥氏体晶粒的各种途径。
六十年代后期：美国采用控制轧制工艺生产出σs＞ 422MPa的含Nb钢板，用来制造大口径输油钢管。日 本用控制轧制工艺生产出强度高，低温韧性好的钢板， 并开发出一系列新的控制轧制工艺，提出了相应的控 制轧制理论。这期间人们重视奥氏体再结晶行为的研 究，开始认识到未再结晶区轧制的重要性。 七十年代：完成了控轧三阶段，Nb、V、Ti应用逐步 完善。
１．再结晶热轧
２．板材加速冷却
水——钢的最有效的合金化添加剂
1. 控轧工艺分哪几类？控轧实践中最常用的
是哪种工艺？分别画出示意图。 ２.Ⅰ型控轧与Ⅱ型控轧相比，哪种工艺轧材 的性能更好些？为什么？
３.如何理解“水是最有效的合金化添加剂”这
句话.
4. 对结构钢的要求有哪些要素?
２．钢的热加工金属学基础
工程应力 ζ＝P/A0
工程应变 ε＝(l－l0)/l0
A’: 比例极限
A：弹性极限
B：屈服强度
C：抗拉强度
7
6
7 8
真应变：e＝lnl/l0
ε＝(l－l0)/l0＝l/l0－1
l/l0 ＝ε＋1
e＝ lnl/l0＝ ln (ε＋1)
从上式看出： ε较小时， e≈ ε，随ε↑，其
差别显著 e＜ε
Nb钢的晶粒比Si-Mn钢要细，见图2--34.
３．初始晶粒直径
r0↓，再结晶晶粒也越小
控制轧制和控制冷却技术的新发展
控制轧制和控制冷却技术的新发展发表时间：２006-７-5 13:0２:０9 【字体:大中小】近代工业发展对热轧非调质钢板的性能要求越来越高,除了具有高强度外,还要有良好的韧性、焊接性能及低的冷脆性。
目前世界上许多国家都利用控轧和控冷工艺生产高寒地区使用的输油、输气管道用钢板、低碳含铌的低合金高强度钢板、高韧性钢板,以及造船板、桥梁钢板、压力容器用钢板等。
1 控制轧制工艺的机理和特点控制轧制工艺是指钢坯在稳定的奥氏体区域（Ar３）或在亚稳定区域（Ａｒ3~Ar1）内进行轧制,然后空冷或控制冷却速度，以获得铁素体与珠光体组织,某些情况下可获得贝氏体组织。
现代控制轧制工艺应用了奥氏体的再结晶和未再结晶两方面的理论,通过降低板坯的加热温度、控制变形量和终轧温度，充分利用固溶强化、沉淀强化、位错强化和晶粒细化机理，使钢板内部晶粒达到最大细化从而改变低温韧性,增加强度,提高焊接性能和成型性能。
所以说，控制轧制工艺实际上是将形变与相变结合起来的一种综合强化工艺。
控制轧制一般有控温轧制和热机轧制两种。
在控温轧制中，为了获得所要求的目标值,必须在规定的温度范围内进行总变形。
第一个负荷道次的开轧温度是事先通过出炉温度规定的。
轧制的温度范围由规定的终轧温度决定。
一般情况下,只有轧制过程在规定的时间内中断,并将轧件送到停歇场上进行冷却,这个终轧温度才能得到保证。
在这种轧制方式中，轧制中断时的钢板厚度没有规定,轧制钢板可以取消常规的正火处理。
热机轧制是在规定的温度范围内按照所规定的压下量进行轧制,又分为两阶段轧制和三阶段轧制。
在两阶段轧制中，轧制过程中断一次,并使轧件冷却到下一阶段所要求的轧制温度。
在三阶段轧制中,轧制过程中断两次。
轧制阶段是由该阶段中预先给定的厚度压下量和完成该厚度压下量时的温度范围决定的。
由此产生了中间厚度和各阶段之间的轧制时间。
控轧的目的是在热轧条件下,通过细化铁素体晶粒，生产出韧性好、强度高的钢材。
精选控制轧制和控制冷却工艺讲义
5.2.2现代化宽厚板厂控制轧制和控制冷却技术
近三十年以来 ,控制轧制和控制冷却技术在国外得到了迅速的发展 ,国外大多数宽厚板厂均采用控制轧制和控制冷却工艺 ,生产具有高强度、高韧性、良好焊接性的优质钢板。
获得细小铁素体晶粒的途径——三阶段控制轧制原理
奥氏体再结晶区域轧制 (≥ 950℃ )在奥氏体再结晶区域轧制时 ,轧件在轧机变形区内发生动态回复和不完全再结晶。在两道次之间的间隙时间内 ,完成静态回复和静态再结晶。加热后获得的奥氏体晶粒随着反复轧制——再结晶而逐渐变细。
图中第Ⅰ 阶段 ,由于轧件温度较高 ,奥氏体再结晶在短时间内完成且迅速长大 ,未见明显的晶粒细小。
不然，出于平整道次压下率确定不合适，引起晶粒严重不均，产生个别特大晶粒，造成混晶，导致性能下降。
道次变形分配
满足奥氏体再结晶区和未再结晶区临界变形量的要求，要考虑轧机设备能力及生产率的要求。压下量的分配一殷在奥氏体区采用大的道次变形量 ，以增加奥氏体的再结晶数量，细化晶粒。在未再结晶区在不发生部分再结晶的前提下，尽可能采用大的道次变形量，以增加形变带，为铁素体相变形核创造有利条件。在轧机能力比较小的条件下，采用在未再结晶区多道次、每道次小变形量并缩短中间停留时间的快轧控制方案，也取得较好的效果，而且不降低轧机产量。经验结论 在未再结晶区大于45—50％的总变形率有利于铁素休晶粒细化。
5.2板带钢控轧与控冷应用实例
5.2.1北极管线用针状铁素体钢
管线钢的发展历史
60年代末70年代初，美国石油组织在API 5LX和API 5LS标准中提出了微合金控轧钢X56、X60、X65三种钢 .这种钢突破了传统钢的观念，碳含量为0.1-0.14%，在钢中加入≤0.2%的Nb、V、Ti等合金元素，并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善。到1973年和1985年，API标准又相继增加了X70和X80钢，而后又开发了X100管线钢，碳含量降到0.01-0.04%，碳当量相应地降到0.35以下，真正出现了现代意义上的多元微合金化控轧控冷钢。
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钢材控制轧制和控制冷却技术葛玉洁（材料成型及控制工程12 学号：9）[摘要]控轧控冷是对热轧钢材进行组织性能控制的技术手段，目前已经广泛应用于热轧带钢、中厚板、型钢、棒线材和钢管等钢材生产的各个领域。
控轧控冷技术能够通过袭警抢话、相变强化等方式，使钢材的强度韧度得以提高。
[关键词]钢材轧制；轧制钢材变形量；控制轧制；控制轧制与控制冷却Controlled rolling and controlled cooling is a technical means for the control of the microstructure and properties of hot rolled steel. It has been widely used in various fields such as hot strip, medium plate, steel bar, rod and steel tube. Controlled rolling and controlled cooling technology by assaulting kibitz, phase transformation strengthening, the strength toughness of steel can be improved.1引言1.1控轧控冷技术的发展历史:20世纪之前，人们对金属显微组织已经有了一些早期研究和正确认识，已经观察到钢中的铁素体、渗碳体、珠光体、马氏体等组织。
20世纪20年代起开始有学者研究轧制温度和变形对材料组织性能的影响，这是人们对钢材组织性能控制的最初尝试，当时人们不仅已经能够使用金相显微镜来观察钢的组织形貌，而且还通过X射线衍射技术的使用加深了对金属微观组织结构的认识。
1980年OLAC层流层装置投产，控轧控冷在板带、棒线材等大面积应用，技术已成熟，理论进展发展迅速。
2.控制轧制：2. 1控制轧制概念:控制轧制是在热轧过程中把金属范性形变和固态相变结合起来而省去轧后的热处理工序。
这是既能生产出强度、韧性兼优的钢材，而又能节约能耗的一项新工艺。
控制轧制对轧机的设备强度、动力和生产控制水平均提出了较高的要求。
3控制轧制的内容控制轧制参数，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。
加入某些微量元素可使钢的再结晶开始温度升高很多，同时适当地降低轧制温度。
从而使多道次变形的效果叠加，使再结晶在较大的变形量和较低的温度下进行，而使钢材获得符合要求的组织和性能的钢材. 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。
3.1在奥氏体再结晶区控制轧制在奥氏体再结晶温度以上的温度范围（≥950℃）内进行轧制,使再结晶和变形交替进行，以细化奥氏体晶粒。
细化的奥氏体变成的铁素体，其晶粒也是细化的，从而也就提高了钢的韧性。
3.2在奥氏体未再结晶区控制轧制在奥氏体再结晶开始温度到A r3以上进行轧制，其目的是使奥氏体晶粒拉长，同时在晶内形成大量变形带，增加奥氏体向铁素体转变时的晶核生成能，获得极其细小的铁素体晶粒，以提高钢的韧性，并在钢中形成铌的碳化物和氮化物，以抑制再结晶。
3.3在奥氏体和铁素体两相区控制轧制4.在线材棒材中的应用：4. 1高的冷却速率和低的终冷温度在管线钢控制轧制和控制冷却的诸多工艺参数中,冷却速率和终冷温度至为重要。
随着高强度管线钢的开发,高的冷却速率和低的终冷温度已成为管线钢控制冷却中的关键技术。
4.2高的冷却速率和低的终冷温度的主要作用表现在：通过高的冷却速率和低的终冷温度的实施,可使管线钢获得细小的针状铁素体或贝氏体组织,从而达到高强韧的目的。
冷却速率和终冷温度对管线钢强韧性的影响可以看出,随着冷却速率的提高和终冷温度的降低,可提高管线钢的强韧特性。
在加速冷却中较高的冷却速率不仅有利于通过相变强化获得高强度,而且有利于通过细化相变的显微组织获得高韧性,因而可采用合金含量较低的材料达到高的强韧要求。
由于冷却速率的增加可降低管线钢的合金加入量,因而不仅降低了钢材的成本,还有利于钢材冶金性能和焊接性的提高。
随着海洋管线和大变形管线的发展,对管线钢的壁厚提出了要求。
采用高的冷却速率,可使厚钢板温度的离散性小,组织和力学性能均匀。
一般认为,大于30℃/s 的冷却速率对厚板的均匀性是有利的。
4.3双相组织的控轧、控冷技术大变形管线钢是近年来油气管线钢的一个重要发展方向。
大变形管线钢的主要性能特点是在保证高强韧性能的同时具有低的屈强比、高的均匀塑性变形伸长率和高的形变强化指数。
大变形管线钢的基本组织特征是双相组织。
这种双相组织可通过低C、超低C的多元微合金化设计和特定的控轧、控冷技术获得。
大变形管线钢双相组织通常有贝氏体+铁素体(B+F)和贝氏体+马/奥岛(B+M/A)两类。
4.4超细晶粒的控轧、控冷技术为获取超细晶粒,在传统的控轧、控冷技术的基础上,近年来开发出形变诱导铁素体相变(DIFT)技术和驰豫-析出-控制相变(RPC)技术。
4.4.1形变诱导铁素体相变(DIFT)技术传统TMCP和DIFT技术的主要区别是,在传统TMCP控轧中,γ-α相变发生在形变后的冷却过程中;而对于DIFT,γ-α相变主要发生在轧钢的形变过程中。
DIFT的原理认为,在轧制形变过程中,部分形变能成为相变推动力,使得开始出现α相的平衡相变点Ae3上升至Ad3(形变诱导铁素体相变上限温度)。
在精轧机组变形(接近Ae3)过程中,在Ar3~Ad3的γ未再结晶区的较低温度范围发生形变诱导铁素体相变。
由于形变铁素体相变发生于相变过程中,其形核及长大的规律不同于传统的控轧工艺,相对传统的γ-α相变有更细小的临界核心。
同时,由于相变诱导相变是一种以形核为主而不是长大为主的快速动态相变,因此新生的α相具有超细晶特点。
进行连续的多道次的形变诱导轧制,对于碳素钢和微合金钢而言,其碳素钢的晶粒尺寸可分别细化到3μm和小于1μm,因而材料的强韧性提高。
4.4.2驰豫-析出-控制相变(RPC)技术现代管线钢的基本组织形态为低碳贝氏体,采用RPC技术可达到细化贝氏体尺寸的目的。
与传统的TMCP的差别是:RPC技术强调在轧后与加速冷却之间的适当温度(Ar1以上)保持短暂的空冷。
RPC的原理认为,在空冷过程中,一方面高密度变形位错发生驰豫,形成胞状亚结构或亚晶;另一方面,在位错驰豫过程中,微合金碳、氮化合物在位错及位错胞状结构上产生变形诱导析出。
在空冷过程中形成的这种位错亚结构和析出物,在随后的加速冷却过程中成为贝氏体相变形核的有利位置和作为相变成长的障碍,因而使贝氏体组织细化。
研究表明,通过这种RPC技术,可使贝氏体板条束的尺寸为4~6μm.板条宽度为0. 5μm,因而使材料的强韧性得到提高。
5在中厚板中的应用中厚钢板“微合金化+控轧控冷”的生产工艺是一种先进的优质中厚钢板生产工艺,可以取代多种钢板的“热轧+离线热处理”传统生产工艺,有效降低生产成本,是生产高强度、高韧性优质钢板的工艺发展方向。
5.1坯料加热钢坯加热温度的高低影响轧制前原始奥氏体晶粒的大小,从而影响钢材抗脆性断裂的能力。
为了使控轧控冷工艺生产的钢材具有良好的综合力学性能,要求钢坯加热温度应控制在1 100～1 250℃。
考虑到二轧厂轧机主电机能力偏小,在这个温度范围轧制将很困难,为此将钢坯的加热温度定为1 150～1 280℃,在实际生产过程中根据轧制的温度情况在这个范围内进行调节。
正常情况下采用双炉模式生产,加热时间和保温时间都足够长,可使钢坯加热均匀。
5.2坯料除鳞加热后坯料经除鳞箱进行初次除鳞,轧制时再根据板面情况利用机前机架间的高压水喷管进行二次除鳞,保证钢板表面质量良好,高压水压力应≥15 MPa。
5.3控制轧制根据热轧过程中变形奥氏体再结晶状态和相变机制的不同,一般将控制轧制划分为三个阶段:在奥氏体再结晶区的控制轧制——奥氏体再结晶型控制轧制;在奥氏体未再结晶区的控制轧制——奥氏体未再结晶型控制轧制;在奥氏体和铁素体两相区的控制轧制——两相区控制轧制。
在再结晶区轧制时,为控制变形奥氏体的再结晶数量,应尽可能达到完全再结晶,在设备能力许可的条件下,在高温区采取尽可能大的道次压下量,提高道次变形量(一般要求≥15%～20%,最小≥10%),以增加奥氏体的再结晶数量,细化晶粒。
在未再结晶区轧制时,钢不发生奥氏体再结晶过程,变形使奥氏体晶粒拉长、压扁,并在晶粒内形成变形带。
变形奥氏体的晶界是奥氏体向铁素体转变时优先形核的部位,被拉长的奥氏体晶粒将阻碍铁素体晶粒长大。
随着变形量加大,晶体内变形带数量增多,在晶体内的分布也更加均匀,这些变形带也提供相变时的形核地点,因而相变后的铁素体更加细小均匀。
两相区轧制时,变形使奥氏体晶粒继续拉长,在晶粒内部形成新的滑移带,并在这些部位形成新的铁素体晶核。
而变形又使先析出铁素体晶粒内部形成大量位错,这些位错在高温形成亚结构,亚结构使强度提高,脆性转变温度降低。
在两相区轧制,亚结构是引起强度迅速提高的主要原因。
为保证钢板的性能达到标准要求,提高生产效率,作业过程中采取如下的工艺措施:轧制过程中打开轧机机架间的中压冲淋水喷管对钢板冲水加强降温,适当增加初轧的轧制道次,采用高温快轧的方法,使奥氏体晶粒细化;钢板轧制到厚度20～25mm左右,温度1 000～1 050℃时,对其喷打机架间高压水若干次,使钢板温度迅速降到950℃以下;控制最后三道次的轧制温度和累计压下量,使其在奥氏体未再结晶区轧制的累计变形量≥40%。
第二组钢板用两块交叉轧制的方法生产,第三组钢板用链式交叉轧制的方法生产,两者都是先在奥氏体再结晶区把钢坯轧制到等温厚度,然后把等温中间坯放到机后或机前的延伸辊道上进行降温等候,同时轧制另一块钢板,从而避免在奥氏体部分再结晶区轧制,待等温中间坯的温度降到奥氏体未再结晶区时再对其进行奥氏体未再结晶型控制轧制,终轧温度控制在830～920℃,进行的是“奥氏体再结晶区+奥氏体未再结晶区”两阶段控制轧制。
5.3.1为保证钢板的性能达到标准要求,提高生产效率,采取如下的工艺措施:初轧阶段在再结晶区轧制,充分发挥轧机能力,控制道次变形量,除展宽道次外,其它道次的变形量≥12%,尽可能使晶粒细化,为下一步未再结晶区轧制做好组织准备,停轧温度控制在1 000～1 050℃;控制等温厚度使钢板在未再结晶区的累计变形量>35%～60%;轧制过程中根据温度情况可打开轧机机后机架间的中压冲淋水管对钢板冲水加强降温,使等温前钢板的温度处于1 000～1 050℃之间,以减少纯等温时间;等温中间坯在轧机机前延伸辊道和机后延伸辊道上来回慢速摆动,消除中间坯因等温造成的辊道黑印,并加快中间坯表面的空气对流,使等温中间坯的降温加快;对等温厚度大的中间坯,若正常空冷时温度难以达到工艺要求,还要用机架间高压水或机后控轧水幕喷淋中间坯加快其降温,可避免轧机停轧待温,提高生产效率;两块交叉轧制时,成品厚度相同的钢板,机前等温中间坯的等温时间比机后等温中间坯的等温时间短20%～40%,所以机前等温中间坯应比机后等温中间坯多轧一个道次,以减薄其等温厚度、提高降温速度;链式交叉轧制时,成品厚度相同的钢板每块等温中间坯的等温厚度是一样的,每次轧制,除开头第一块和末尾最后一块外,每块中间坯都先在机前辊道上等温,待前一块钢板轧制成材后,将轧机压下抬起,中间坯空过轧机放到机后辊道上再继续等温,每块的等温时间也是一样的。