棒材轧制控制冷却技术总结

棒材轧制掌握冷却技术1，棒材掌握冷却的机理〔开头温度、冷却速度和终冷温度等〕所引起的相变、析出强化、固溶强化及回复和再结晶等因素的变化,尤其是水冷条件对相变的影响较大。CCT(ContinuousCoolingTransformation)曲线又称为过冷奥氏体连续冷却转变曲线,是表示钢从高温冷却时的相变曲线。连续冷却转变曲线目前广泛应用于,同时也用来争论热加工后的相变、焊接时的相变和凝固后的相变等.当连续冷却速度较小时,转变的过冷度很小,转变开头和终了时间较长.假设冷变所经受的温度也越大.120MnSiVCCT曲线,1是该钢种的化学成分。在不同的冷却速度下，奥氏体的转变量是不同的。在通常冷却速度下,冷却,转变并未最终完成,但奥氏体停顿了分解，剩余局部被过冷到更低温度下发生马氏体转变.当冷却速度很大时，奥氏体将全部被过冷到Ms点以下,转变为马氏体。低、中碳钢在高温下奥氏体化，具有粗大的奥氏体晶粒,随后以较快速度冷在贝氏体和马氏体区域内连续转变。体晶粒,必需在轧后承受加速冷却。其原理是使加工后未再结晶的奥氏体进展连核,使铁素体晶粒变细。同时位错、晶粒、亚晶界核其次相的杂质也可作为形核而使强度增加。120MnSiV钢化学成分元素CMnSiVSP含量0。221。40。500。031≤0.030≤0.030原始状态：轧态950℃，15分晶粒度：A =860℃A =860℃C3A =725℃C1M=366℃sM=218℃fHV463347 309247231209189174320 289900800700600℃，度 500温4003002001000.5 1

10 100时间，S

1000 10000 100000图120MnSiV静态CCT曲线2,热交换系数的计算换来进展。钢材水冷速度的计算的热量甚少,所以在计算计算水冷速度时，仅以前者为依据。钢材在对流中散失的热量和表示为:dQ(tq

t )Fdw式中：dQ――钢材在对流中所散失的热量； ――对流换热系数;t ――钢材的温度； tq

――冷却水的温度；F――钢材进展热交换的面积； d――热交换的时间假设在此冷却过程中钢材的温降为dt，则由此温降钢材所失去的热量为：dQGcdt式中：G――钢材的重量； c――钢的比热。联解上述公式，得出水冷速度的计算公式为:dtF(t t )d Gc q w1轧制棒材时，棒材的体积为Vr2l Fr.其中r是棒材截面的半径；l是2F是棒材的外表积GV

1Fr是钢材的比重。则得：2dt2(t t )d cr q w钢材轧后至水冷前得温降计算.对流损失与辐射相比甚微，在计算中不予考虑。由辐射所造成得热量损失QQ C

f[(t273)4

(t

)4]Ff 0 100 100式中:t――钢得轧制温度； F――钢材得散热面积;t――四周空气得温度； 6~0.8〕C――确定黑体得辐射系数〔4。96千米/2时,4。0当tt，上式中的其次项和无视，则该公式刻表示为：t273Q C(f 0

100

)4F此外，钢材由于温降t所损失的热量可按下式计算：:

Q GctftC0

(t273

)4FGc对棒材来讲，温降公式可表示为：2C

100t2730t0

cr

(100

)43，不同直径棒材掌握冷却后的性能时,其表层金属因快速冷却而形成淬火组织，但由于断面尺寸较大，其芯部仍保存韧性的调质组织。由于棒材经受了掌握冷却，使其力学性能有了明显改善。假设经水冷使之从终轧温度Tf600oC时,540N/mm2，而韧性却保持不变。DANIELI公司开发了一套称为“QTB”的螺纹钢筋余热处理工艺和整套设备。QTB工艺的处理设备由多线(也有单线状况位于终轧机后面的水冷箱组成，550~600℃时上冷床.棒材通过冷却设备时,快速被水包围,整个棒材完全被冷却,在出口侧,每线被供给两个反向流量的刮水器，通有高压水和枯燥的压缩空气，在规格的钢筋，QTB工艺承受了不同内径的四套冷却喷嘴,42mm内全部规格的产品。QTB工艺的淬火线与进口及出口高温计相联,而淬火线又配有单独调整冷却力量的系统，可以准确掌握钢筋的淬火.轧制过程中，依据来的钢筋的温度变化,这使棒材在离开水箱后.DIN488gr500钢种经QTB工艺处理后的微观组织的数据见表2。表2 经QTB工艺处理后钢筋的性能棒材直径屈服强度马氏体层深度马氏体硬度芯部硬度〔mm〕〔MPa)(mm)(HV〕〔HV)125501280210165801。2290213205501.6280200255452.2275200325602.6280210405503。227020515℃。经过淬火后,在棒材外表为回火索氏体，芯部为铁素体—珠光体构造(加上小直径的贝氏体。德国曼内斯曼德马克萨克公司开发了一种称之为TEMPIMAR的余热淬火工φ10～30mmTEMPIMAR法可得500MPa8800℃、弯曲性能12