钢材控制轧制和控制冷却之欧阳术创编

欧阳术创编 欧阳术创编 2021.02.02 欧阳美创编 2021.02.02鋼材控制轧制和控制冷却时间：2021.02.02创作：欧阳术姓名:蔡瑚册级：林控12学号：銅林控制轧制和控制冷却摘要:控轧控於是对热轧圳林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鋼、中厚极、型圳、棒线林和鋼管等钢林生产的各个领域。控轧控衿技术能够通过袭警抢话、相变强化等方式，使銅林的强度韧度得以提高。Abstract:controlledrollingiscontrolledcoolingofhotrolledsteelorganizationperfonnancecontroltechnology,hasbeenwidelyusedinthehotrolledstripsteel,plate,steel,wirerodandsteelpipeandothersteelproductsproductionfields.Controlledrollingtechnologyofcontrolledcoolingcanpassoverassaultingapoliceofficer,phasetransformationstrengtheningandsoon,toimprovethestrengthofthesteeltoughness・关鍵词:宽厚板厂,控制轧制,控制冷却欧阳美创编2021.02.02欧阳术创编 2021.02.02

欧阳美创编2021.02.021•引言：控轧控冷技术的发展历史:20世纪之前，人们对金属显傲组织已经有了一些早期研究和正确认识，已经观察到鋼中的跌素体、渗碳体、珠光体、马氏体等组级。20世纪20年代起开始有学者研究轧制温度和变形对林料组级性能的影响,这是人们对銅林组级性能控制的最初尝试，当时人们不仅已经能够使用金相显撤镜来观察钢的组级形貌，而且还通ilx射线衍射技术的使用加深了对金属撤观组级结构的认识。1980年OLAC层流层装置投产，控轧控冷在檢带、棒线林等大面枳应用，技术已成»,I论进展发展迅速。2控轧控冷技术的冶金学原理2.1銅的强化机理及对韧性的影咆钢的强化机理主要有:固溶强化、析岀强化、位錯强化、细晶强化（晶界强化、亚晶强化）、相变强化等。固落强化，通过添nnC、Mn、Si、Ni等合金元素来获得。通过添加Nb、V、Ti微合金元素及采用控制轧制工艺可实现细晶强化、析出强化、位錯强化。在采用强化手段提高鋼的强度的同时，还必须考虑到强化手段对钢韧性的影响。通常国溶强化（Ni元素除外）、析出强化、位錯强化的结果导致脆性转变温度升高;而细晶强化使脆性转变温度下降。因此通过控轧工艺以获得细小铁素体晶粒及采用奧氏体和跌素体两相区轧制获得跌素体亚晶组级，在提高鋼的强度的同时，Q可以降低脆性转变温度。加人Nb、Ti微合金元素后，由于桥出强化便屈服强度上升,同时脆性转变温度也上升。当采用控轧工艺后,细晶强化与桥出强化共存，使屈服强度上升，脆性转变温度下降，即提高了钢的强韧性。V微合金元素细晶强化不明显，对改善圳的韧性不利，一般需与Nb组合使用，发挥V的林出强化和Nb的细晶强化的综合便用,以改善銅的强韧性。i中第二相组级的存在，对脆性转变温度有不利影响，因而尽可能释低其体枳比或细化第二相组级使其均匀分布。综合上述，细晶强化是提高銅强韧性的最佳手段。2.2获得细小跌素体晶粒的途径一三阶段控制轧制原理欧阳术创编2021.02.02欧阳美创编2021.02.02欧阳术创编2021.02.02欧阳美创编2021.02.02如上所述，细晶强化可获得高的强韧性,它可通过奥氏II再结晶区域控轧、奥氏体未再结晶区域控轧、奥氏体和铁素体两相区控轧来获彳导细小跌素体晶粒。2.2.1奥氏体再结晶区硕轧制(>950°C)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。HI1热后获得的奧氏休晶粒I®着反复轧制一再结晶而逐渐变细。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。师着轧制温度的降低，轧制道次的増多(即:再结晶次数的増多),在低温再结晶区域(图中第II阶段)轧制时，晶应细化效果明显，强化作用充分体现出来，相变后的组级为细小等轴的扶素体晶粒和珠光体组级。2.2.2奧氏体未再结晶区域轧制(<950°C~Ar3)欧阳术创编2021.02.02 欧阳美创编2021.02.02在奥氏体未再结晶区域(图中第III阶段)轧制时,由于轧后的奥氏体不产生再结晶，因此酗着轧制道次的増DO,变形奥氏体晶粒沿轧制方向逐浙拉长，且在变形奧氏体晶粒中形成大量的变形带和位錯。变形奥氏体的晶界、变形带及位错等处是跌素体形核部位。葩着变形量的增大，变形带数量增多，而且分布更均匀。另外奥氏体晶粒被拉长后，将阻碍铁素体晶粒的长大，因而相变后可获彳导更加细小的跌素IIMS光体组级。对于微合金钢而言，微合金元素的碳氮化合物在相变时，优先在奥氏It晶界、变形带、位錯处桥出,从而阻碍铁素体、珠光体晶粒的长大。2.2.3奧氏体和跌素体两相区轧制(<Ar3)在(C+A)两相区(图中第IV阶段)高温区域轧制一定的道次，达到一定累枳变形量，未相变的变形奥氏体由于变形而继续被竝长。同时晶粒内形成的变形带及位錯，在这些部位形成新的等轴跌素体晶粒。而先桥出的跌素体晶粒，由于塑性变形在晶粒内部形成大量的位錯，并经回复形成亚晶结构。这些亚晶结构使鋼的强度提高，脆性转变温度降低。经(C+A)两相区轧制后，室温条件下金相组级较复杂，通常为由极细小的等轴跌素休、竝长的跌素II、具有亚晶结构的变形跌素休、极细小的珠光体组成的混合组级。两相区轧制使相变后组级更加细小，同时产生了位錯强化及亚晶强化,从而进一步提高了钢的强度和韧性。2.3控制冷却的强韧性机理尽管控制轧制能有效地改善鋼林的性能，但由于热变形因素的影响，使得銅的相变温度(Ar3)提高,致使鉄素体在较高温度下欧阳术创编2021.02.02 欧阳美创编2021.02.02林岀，在空冷过程中铁素体晶粒长大,从而使控制轧制效果受到眼制。因此，控制轧制必须配合加速冷却（即:控制冷却）工艺,降低相变温度,进一步细化跌素体妬光体组织,同时使Nb、Ti、V微合金元素的碳氮化合物更抽弥散桥出，进一步提高桥出强化效应。当冷却速度达到一定值时，轧后加速冷却停到的相变组织从跌素体和珠光体组织变成更细小的铁素体和贝氏体组级，贝氏体量随着冷却速度加快而且生成的贝氏体组级极细，从而便銅版强度进一步提高。体现銅韧性指标的脆性转变温度受多种因素敷响。晶粒细化使腕性转变温度降低，而桥出强化效应増强,珠光体和贝氏体的体枳分量谓加，使脆性转变温度升髙。加速冷却后最终腕性转变温度是iKil是升高，取决于上述两方面因素的综合作用结果。只要合理选取加速冷却工艺，能在提高钢的强度的同时，维持高的韧性指标。3控制轧制的主要工艺参数控制轧制的主要工艺参数有:加热温度、加热时间、开轧温度、轧銅的变形量、精轧开轧温度、中间坏厚度和终轧温度。3.1加热温度加热温度对Nb、V在奥氏休中的固溶量有很大的影响,在Nb、V能凰溶的范围内尽量采用低温加热，使髙温奥氏体晶粒不致于粗化，从而改善韧性。若加热温度过低，将存在部分未濬微合金碳氮化物，由于鑽粒大于1000,不可能产生抑制奥氏体再结晶的作用。适当提高再加热温度，便徼合金元素的固溶量増加从而提高钢的强度和有效提髙奥氏体的再结晶终止温度。若再抽热温度过欧阳术创编2021.02.02 欧阳美创编 2021.02.02

髙M会使原始奧氏ft晶粒粗化，从而使相变后的跌素ft晶粒更粗大，不利于鋼的韧性。另外，板坏在炉抽热时间对管线鋼的探伤合格率有一定的影响。3.2轧鋼的变形量轧鋼过程中存在再结晶区域、部分再结晶区域和未再结晶区Mo为了细化跌素体晶粒，在Y再结晶区进行多道次大变形量（每道次变形量必须大于再结晶临界变形量）髙温粗轧，通过形变/再结晶反复进行使奥氏体晶粒充分细化;同时还须保证粗轧结束时处于完全再结晶区，不能进入部分再结晶区,以免产生混晶组级。根据变形温度可知,此时变形处在部分再结晶区，奥氏ft再结晶数量急剧增加。同时变形量的增加使晶粒变形加刷，晶粒因发生骑变增加了储存能,发生再结晶时形核的驱动力增加，促进了再结晶的发生，便奥氏体晶粒更加细小,并最终获得细小的跌素体晶粒。在丫未再结晶区精轧时必须保证较大的累枳变形量，这样才可使奧氏体晶粒充分压扁，在竝长的奥氏体晶应内产生高密度的形变李晶和形变带，同时微合金元素的碳氮化物因应变诱导桥出，从而为跌素体转变提供更多的有利形核位置。因此，在Y未再结晶区轧制时累枳变形量越大，轧后铁素体晶粧的细化效果趟好，改善鋼综合性能的效果趟显著。3.3中间坏厚度Y再结晶区轧制结束后板坏待温时的厚度称为中间坏厚度。适当增加中间坏厚度,可增大Y再结晶温度以下时的累枳变形量（即精轧累枳变形量），便变形奥氏体晶粒内部的形变能和形变缺陷增多，从而有利于提高相变驱动力,械少带狀区域相变温度差，减小相变的不同时性，有利于跌素体均匀形核，最终使晶粒细化并械少带狀组级,进一步改善圳的综合性能。适当地増加中卑板轧件的中|S]ill?度,致使表层奧氏ft组级在低温时发生大变形,加上机架间除鳞高压水冷却、轧件与传送規、轧規的接鮭导热可快速降低表层组级的温度，促使表层组级发生应变诱导相变，在适肖条件下可实现表层组级的超细晶化。在轧制过程中轧件表层组级硬化使其变形抗力逐渐增大，有利于变形向心部渗透，从而细化表层以下林料的晶粒，进而实现内部组级的细晶化。欧阳术创编2021.02.02欧阳美创编2021.02.02欧阳术创编2021.02.02欧阳美创编2021.02.024在中厚檢中的应用中厚圳檢“微合金化+控轧控冷，啲生产工艺是一种先进的优质中厚厠板生产工艺,可以取代多种銅板的“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、高韧性优质列极的工艺发展方向。4.1坏料加热钢坏加热温度的髙低影响轧制前原始奥氏体晶粒的大小，从而inow抗脆性断裂的能力。为了使控轧控冷工艺生产的圳林具有良好的综合力学性能,要求銅坯加热温度应控制在1100~1250°Co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,为此将銅坏的加热温度定为1150~1280°C,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皤长，可便銅坏欧阳术创编2021.02.02 欧阳美创编2021.02.02

加热均匀。4.2坏料除鳞加热后坏料经除龄箱进行初次除鳞，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端，保证圳板表面质量良好，髙压水压