鋼材控制軋制和控制冷卻之歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編

歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編 歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編 2021.02.02 歐陽(yáng)美創(chuàng)編 2021.02.02鋼材控制軋制和控制冷卻時(shí)間：2021.02.02創(chuàng)作：歐陽(yáng)術(shù)姓名:蔡瑚冊(cè)級(jí)：林控12學(xué)號(hào)：銅林控制軋制和控制冷卻摘要:控軋控於是對(duì)熱軋圳林進(jìn)行組織性能控制的技術(shù)手段,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于熱軋帶鋼、中厚極、型圳、棒線林和鋼管等鋼林生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域?？剀埧伛萍夹g(shù)能夠通過(guò)襲警搶話、相變強(qiáng)化等方式，使銅林的強(qiáng)度韌度得以提高。Abstract:controlledrollingiscontrolledcoolingofhotrolledsteelorganizationperfonnancecontroltechnology,hasbeenwidelyusedinthehotrolledstripsteel,plate,steel,wirerodandsteelpipeandothersteelproductsproductionfields.Controlledrollingtechnologyofcontrolledcoolingcanpassoverassaultingapoliceofficer,phasetransformationstrengtheningandsoon,toimprovethestrengthofthesteeltoughness?關(guān)鍵詞:寬厚板廠,控制軋制,控制冷卻歐陽(yáng)美創(chuàng)編2021.02.02歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編 2021.02.02

歐陽(yáng)美創(chuàng)編2021.02.021?引言：控軋控冷技術(shù)的發(fā)展歷史:20世紀(jì)之前，人們對(duì)金屬顯傲組織已經(jīng)有了一些早期研究和正確認(rèn)識(shí)，已經(jīng)觀察到鋼中的跌素體、滲碳體、珠光體、馬氏體等組級(jí)。20世紀(jì)20年代起開始有學(xué)者研究軋制溫度和變形對(duì)林料組級(jí)性能的影響,這是人們對(duì)銅林組級(jí)性能控制的最初嘗試，當(dāng)時(shí)人們不僅已經(jīng)能夠使用金相顯撤鏡來(lái)觀察鋼的組級(jí)形貌，而且還通ilx射線衍射技術(shù)的使用加深了對(duì)金屬撤觀組級(jí)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。1980年OLAC層流層裝置投產(chǎn)，控軋控冷在檢帶、棒線林等大面枳應(yīng)用，技術(shù)已成?,I論進(jìn)展發(fā)展迅速。2控軋控冷技術(shù)的冶金學(xué)原理2.1銅的強(qiáng)化機(jī)理及對(duì)韌性的影咆鋼的強(qiáng)化機(jī)理主要有:固溶強(qiáng)化、析岀強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化（晶界強(qiáng)化、亞晶強(qiáng)化）、相變強(qiáng)化等。固落強(qiáng)化，通過(guò)添nnC、Mn、Si、Ni等合金元素來(lái)獲得。通過(guò)添加Nb、V、Ti微合金元素及采用控制軋制工藝可實(shí)現(xiàn)細(xì)晶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化。在采用強(qiáng)化手段提高鋼的強(qiáng)度的同時(shí)，還必須考慮到強(qiáng)化手段對(duì)鋼韌性的影響。通常國(guó)溶強(qiáng)化（Ni元素除外）、析出強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化的結(jié)果導(dǎo)致脆性轉(zhuǎn)變溫度升高;而細(xì)晶強(qiáng)化使脆性轉(zhuǎn)變溫度下降。因此通過(guò)控軋工藝以獲得細(xì)小鐵素體晶粒及采用奧氏體和跌素體兩相區(qū)軋制獲得跌素體亞晶組級(jí)，在提高鋼的強(qiáng)度的同時(shí)，Q可以降低脆性轉(zhuǎn)變溫度。加人Nb、Ti微合金元素后，由于橋出強(qiáng)化便屈服強(qiáng)度上升,同時(shí)脆性轉(zhuǎn)變溫度也上升。當(dāng)采用控軋工藝后,細(xì)晶強(qiáng)化與橋出強(qiáng)化共存，使屈服強(qiáng)度上升，脆性轉(zhuǎn)變溫度下降，即提高了鋼的強(qiáng)韌性。V微合金元素細(xì)晶強(qiáng)化不明顯，對(duì)改善圳的韌性不利，一般需與Nb組合使用，發(fā)揮V的林出強(qiáng)化和Nb的細(xì)晶強(qiáng)化的綜合便用,以改善銅的強(qiáng)韌性。i中第二相組級(jí)的存在，對(duì)脆性轉(zhuǎn)變溫度有不利影響，因而盡可能釋低其體枳比或細(xì)化第二相組級(jí)使其均勻分布。綜合上述，細(xì)晶強(qiáng)化是提高銅強(qiáng)韌性的最佳手段。2.2獲得細(xì)小跌素體晶粒的途徑一三階段控制軋制原理歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編2021.02.02歐陽(yáng)美創(chuàng)編2021.02.02歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編2021.02.02歐陽(yáng)美創(chuàng)編2021.02.02如上所述，細(xì)晶強(qiáng)化可獲得高的強(qiáng)韌性,它可通過(guò)奧氏II再結(jié)晶區(qū)域控軋、奧氏體未再結(jié)晶區(qū)域控軋、奧氏體和鐵素體兩相區(qū)控軋來(lái)獲彳導(dǎo)細(xì)小跌素體晶粒。2.2.1奧氏體再結(jié)晶區(qū)碩軋制(>950°C)在奧氏體再結(jié)晶區(qū)域軋制時(shí)，軋件在軋機(jī)變形區(qū)內(nèi)發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)和不完全再結(jié)晶。在兩道次之間的間隙時(shí)間內(nèi),完成靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶。HI1熱后獲得的奧氏休晶粒I?著反復(fù)軋制一再結(jié)晶而逐漸變細(xì)。圖中第I階段，由于軋件溫度較高，奧氏體再結(jié)晶在短時(shí)間內(nèi)完成且迅速長(zhǎng)大,未見明顯的晶粒細(xì)小。師著軋制溫度的降低，軋制道次的増多(即:再結(jié)晶次數(shù)的増多),在低溫再結(jié)晶區(qū)域(圖中第II階段)軋制時(shí)，晶應(yīng)細(xì)化效果明顯，強(qiáng)化作用充分體現(xiàn)出來(lái)，相變后的組級(jí)為細(xì)小等軸的扶素體晶粒和珠光體組級(jí)。2.2.2奧氏體未再結(jié)晶區(qū)域軋制(<950°C~Ar3)歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編2021.02.02 歐陽(yáng)美創(chuàng)編2021.02.02在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)域(圖中第III階段)軋制時(shí),由于軋后的奧氏體不產(chǎn)生再結(jié)晶，因此酗著軋制道次的増DO,變形奧氏體晶粒沿軋制方向逐浙拉長(zhǎng)，且在變形奧氏體晶粒中形成大量的變形帶和位錯(cuò)。變形奧氏體的晶界、變形帶及位錯(cuò)等處是跌素體形核部位。葩著變形量的增大，變形帶數(shù)量增多，而且分布更均勻。另外奧氏體晶粒被拉長(zhǎng)后，將阻礙鐵素體晶粒的長(zhǎng)大，因而相變后可獲彳導(dǎo)更加細(xì)小的跌素IIMS光體組級(jí)。對(duì)于微合金鋼而言，微合金元素的碳氮化合物在相變時(shí)，優(yōu)先在奧氏It晶界、變形帶、位錯(cuò)處橋出,從而阻礙鐵素體、珠光體晶粒的長(zhǎng)大。2.2.3奧氏體和跌素體兩相區(qū)軋制(<Ar3)在(C+A)兩相區(qū)(圖中第IV階段)高溫區(qū)域軋制一定的道次，達(dá)到一定累枳變形量，未相變的變形奧氏體由于變形而繼續(xù)被竝長(zhǎng)。同時(shí)晶粒內(nèi)形成的變形帶及位錯(cuò)，在這些部位形成新的等軸跌素體晶粒。而先橋出的跌素體晶粒，由于塑性變形在晶粒內(nèi)部形成大量的位錯(cuò)，并經(jīng)回復(fù)形成亞晶結(jié)構(gòu)。這些亞晶結(jié)構(gòu)使鋼的強(qiáng)度提高，脆性轉(zhuǎn)變溫度降低。經(jīng)(C+A)兩相區(qū)軋制后，室溫條件下金相組級(jí)較復(fù)雜，通常為由極細(xì)小的等軸跌素休、竝長(zhǎng)的跌素II、具有亞晶結(jié)構(gòu)的變形跌素休、極細(xì)小的珠光體組成的混合組級(jí)。兩相區(qū)軋制使相變后組級(jí)更加細(xì)小，同時(shí)產(chǎn)生了位錯(cuò)強(qiáng)化及亞晶強(qiáng)化,從而進(jìn)一步提高了鋼的強(qiáng)度和韌性。2.3控制冷卻的強(qiáng)韌性機(jī)理盡管控制軋制能有效地改善鋼林的性能，但由于熱變形因素的影響，使得銅的相變溫度(Ar3)提高,致使鉄素體在較高溫度下歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編2021.02.02 歐陽(yáng)美創(chuàng)編2021.02.02林岀，在空冷過(guò)程中鐵素體晶粒長(zhǎng)大,從而使控制軋制效果受到眼制。因此，控制軋制必須配合加速冷卻（即:控制冷卻）工藝,降低相變溫度,進(jìn)一步細(xì)化跌素體妬光體組織,同時(shí)使Nb、Ti、V微合金元素的碳氮化合物更抽彌散橋出，進(jìn)一步提高橋出強(qiáng)化效應(yīng)。當(dāng)冷卻速度達(dá)到一定值時(shí)，軋后加速冷卻停到的相變組織從跌素體和珠光體組織變成更細(xì)小的鐵素體和貝氏體組級(jí)，貝氏體量隨著冷卻速度加快而且生成的貝氏體組級(jí)極細(xì)，從而便銅版強(qiáng)度進(jìn)一步提高。體現(xiàn)銅韌性指標(biāo)的脆性轉(zhuǎn)變溫度受多種因素敷響。晶粒細(xì)化使腕性轉(zhuǎn)變溫度降低，而橋出強(qiáng)化效應(yīng)増強(qiáng),珠光體和貝氏體的體枳分量謂加，使脆性轉(zhuǎn)變溫度升髙。加速冷卻后最終腕性轉(zhuǎn)變溫度是iKil是升高，取決于上述兩方面因素的綜合作用結(jié)果。只要合理選取加速冷卻工藝，能在提高鋼的強(qiáng)度的同時(shí)，維持高的韌性指標(biāo)。3控制軋制的主要工藝參數(shù)控制軋制的主要工藝參數(shù)有:加熱溫度、加熱時(shí)間、開軋溫度、軋銅的變形量、精軋開軋溫度、中間壞厚度和終軋溫度。3.1加熱溫度加熱溫度對(duì)Nb、V在奧氏休中的固溶量有很大的影響,在Nb、V能凰溶的范圍內(nèi)盡量采用低溫加熱，使髙溫奧氏體晶粒不致于粗化，從而改善韌性。若加熱溫度過(guò)低，將存在部分未濬微合金碳氮化物，由于鑽粒大于1000,不可能產(chǎn)生抑制奧氏體再結(jié)晶的作用。適當(dāng)提高再加熱溫度，便徼合金元素的固溶量増加從而提高鋼的強(qiáng)度和有效提髙奧氏體的再結(jié)晶終止溫度。若再抽熱溫度過(guò)歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編2021.02.02 歐陽(yáng)美創(chuàng)編 2021.02.02

髙M會(huì)使原始奧氏ft晶粒粗化，從而使相變后的跌素ft晶粒更粗大，不利于鋼的韌性。另外，板壞在爐抽熱時(shí)間對(duì)管線鋼的探傷合格率有一定的影響。3.2軋鋼的變形量軋鋼過(guò)程中存在再結(jié)晶區(qū)域、部分再結(jié)晶區(qū)域和未再結(jié)晶區(qū)Mo為了細(xì)化跌素體晶粒，在Y再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行多道次大變形量（每道次變形量必須大于再結(jié)晶臨界變形量）髙溫粗軋，通過(guò)形變/再結(jié)晶反復(fù)進(jìn)行使奧氏體晶粒充分細(xì)化;同時(shí)還須保證粗軋結(jié)束時(shí)處于完全再結(jié)晶區(qū)，不能進(jìn)入部分再結(jié)晶區(qū),以免產(chǎn)生混晶組級(jí)。根據(jù)變形溫度可知,此時(shí)變形處在部分再結(jié)晶區(qū)，奧氏ft再結(jié)晶數(shù)量急劇增加。同時(shí)變形量的增加使晶粒變形加刷，晶粒因發(fā)生騎變?cè)黾恿藘?chǔ)存能,發(fā)生再結(jié)晶時(shí)形核的驅(qū)動(dòng)力增加，促進(jìn)了再結(jié)晶的發(fā)生，便奧氏體晶粒更加細(xì)小,并最終獲得細(xì)小的跌素體晶粒。在丫未再結(jié)晶區(qū)精軋時(shí)必須保證較大的累枳變形量，這樣才可使奧氏體晶粒充分壓扁，在竝長(zhǎng)的奧氏體晶應(yīng)內(nèi)產(chǎn)生高密度的形變李晶和形變帶，同時(shí)微合金元素的碳氮化物因應(yīng)變誘導(dǎo)橋出，從而為跌素體轉(zhuǎn)變提供更多的有利形核位置。因此，在Y未再結(jié)晶區(qū)軋制時(shí)累枳變形量越大，軋后鐵素體晶粧的細(xì)化效果趟好，改善鋼綜合性能的效果趟顯著。3.3中間壞厚度Y再結(jié)晶區(qū)軋制結(jié)束后板壞待溫時(shí)的厚度稱為中間壞厚度。適當(dāng)增加中間壞厚度,可增大Y再結(jié)晶溫度以下時(shí)的累枳變形量（即精軋累枳變形量），便變形奧氏體晶粒內(nèi)部的形變能和形變?nèi)毕菰龆?，從而有利于提高相變?qū)動(dòng)力,械少帶狀區(qū)域相變溫度差，減小相變的不同時(shí)性，有利于跌素體均勻形核，最終使晶粒細(xì)化并械少帶狀組級(jí),進(jìn)一步改善圳的綜合性能。適當(dāng)?shù)貕埣又斜鞍遘埣闹衸S]ill?度,致使表層奧氏ft組級(jí)在低溫時(shí)發(fā)生大變形,加上機(jī)架間除鱗高壓水冷卻、軋件與傳送規(guī)、軋規(guī)的接鮭導(dǎo)熱可快速降低表層組級(jí)的溫度，促使表層組級(jí)發(fā)生應(yīng)變誘導(dǎo)相變，在適肖條件下可實(shí)現(xiàn)表層組級(jí)的超細(xì)晶化。在軋制過(guò)程中軋件表層組級(jí)硬化使其變形抗力逐漸增大，有利于變形向心部滲透，從而細(xì)化表層以下林料的晶粒，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部組級(jí)的細(xì)晶化。歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編2021.02.02歐陽(yáng)美創(chuàng)編2021.02.02歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編2021.02.02歐陽(yáng)美創(chuàng)編2021.02.024在中厚檢中的應(yīng)用中厚圳檢“微合金化+控軋控冷，啲生產(chǎn)工藝是一種先進(jìn)的優(yōu)質(zhì)中厚厠板生產(chǎn)工藝,可以取代多種銅板的“熱軋+離線熱處理”傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝,有效降低生產(chǎn)成本，是生產(chǎn)高強(qiáng)度、高韌性優(yōu)質(zhì)列極的工藝發(fā)展方向。4.1壞料加熱鋼壞加熱溫度的髙低影響軋制前原始奧氏體晶粒的大小，從而inow抗脆性斷裂的能力。為了使控軋控冷工藝生產(chǎn)的圳林具有良好的綜合力學(xué)性能,要求銅坯加熱溫度應(yīng)控制在1100~1250°Co考慮到二軋廠軋機(jī)主電機(jī)能力偏小，在這個(gè)溫度范圍軋制將很困難,為此將銅壞的加熱溫度定為1150~1280°C,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)軋制的溫度情況在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。正常情況下采用雙爐模式生產(chǎn)，加熱時(shí)間和保溫時(shí)間都足皤長(zhǎng)，可便銅壞歐陽(yáng)術(shù)創(chuàng)編2021.02.02 歐陽(yáng)美創(chuàng)編2021.02.02

加熱均勻。4.2壞料除鱗加熱后壞料經(jīng)除齡箱進(jìn)行初次除鱗，軋制時(shí)再根據(jù)板面情況利用機(jī)前機(jī)架間的高壓水噴管進(jìn)行二次除端，保證圳板表面質(zhì)量良好，髙壓水壓