中厚板生產(chǎn)教材

1、2. 2.中厚板生產(chǎn)中厚板生產(chǎn)1中厚板發(fā)展的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀中厚板發(fā)展的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀中厚板軋機(jī)的型式與布置中厚板軋機(jī)的型式與布置中厚板生產(chǎn)工藝流程及車間平面布置中厚板生產(chǎn)工藝流程及車間平面布置中厚板的生產(chǎn)工藝中厚板的生產(chǎn)工藝產(chǎn)品缺陷及處理產(chǎn)品缺陷及處理32.1 中厚板發(fā)展的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀中厚板發(fā)展的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀 19世紀(jì)初：在二輥周期式薄板軋機(jī)上生產(chǎn)小塊中板； 1850年：采用二輥可逆式軋機(jī)； 1864年：美國(guó)創(chuàng)建世界上第一套三輥勞特式軋機(jī)； 1891年：美國(guó)世界上第一套四輥可逆式厚板軋機(jī)； 1918年：盧肯斯鋼鐵公司科茨維爾廠建成第一套5mm以上的特寬厚板軋機(jī)，5230mm 四輥式； 19

2、07年：美國(guó)創(chuàng)建了第一架萬(wàn)能式厚板軋機(jī)。一、中厚板發(fā)展的歷史一、中厚板發(fā)展的歷史420世紀(jì)50年代：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家完成技術(shù)改造，新建了一批低剛度軋機(jī)；60年代：4700mm為主的大剛度雙架軋機(jī)；70年代：5500mm為主的特寬型單機(jī)架軋機(jī)，以滿足石油、天然氣等長(zhǎng)距離輸送大直徑管線用鋼；80年代以后：數(shù)量減少，但質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)提高了。 1、軋制技術(shù)普遍提高、軋制技術(shù)普遍提高 2、采用連鑄坯、采用連鑄坯 3、軋機(jī)規(guī)模加大、軋機(jī)規(guī)模加大 4、控軋控冷相結(jié)合、控軋控冷相結(jié)合 5、板形動(dòng)態(tài)系統(tǒng)控制、板形動(dòng)態(tài)系統(tǒng)控制 6、精整現(xiàn)代化、精整現(xiàn)代化二、中厚板生產(chǎn)的現(xiàn)狀二、中厚板生產(chǎn)的現(xiàn)狀62.2中厚板軋機(jī)的型式

3、與布置中厚板軋機(jī)的型式與布置 一、中厚板軋機(jī)的型式一、中厚板軋機(jī)的型式 缺點(diǎn)：軋機(jī)輥系的剛性差，不便于通過(guò)換輥來(lái)補(bǔ)償輥型的劇烈磨損，故精度不高。 1.二輥可逆軋機(jī)：舊式軋機(jī)二輥可逆軋機(jī)：舊式軋機(jī)軋輥直徑：8001300mm、輥身長(zhǎng)度：30005500mm。 優(yōu)點(diǎn)：低速咬入，高速軋制以增大壓下量提高產(chǎn)量，可變速可逆運(yùn)轉(zhuǎn)，具有初軋機(jī)的功能。7 優(yōu)點(diǎn)： 采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)； 顯著降低軋制壓力和能耗； 中輥易于更換，便于采用不同凸度的中輥來(lái)補(bǔ)償大輥的磨損，以提高產(chǎn)品精度 及延長(zhǎng)軋輥壽命； 缺點(diǎn)：軋機(jī)咬入能力弱，輥系剛性不夠大，不適合生產(chǎn)寬而厚的產(chǎn)品。 2.三輥勞特式軋機(jī)三輥勞特式軋機(jī) 上下輥直徑：

4、700850mm、中輥直徑：500550mm、輥身長(zhǎng)度18002300mm。101112 優(yōu)點(diǎn)： 軋制過(guò)程可調(diào)速：低速要入，升速軋制，降速拋鋼、改善咬入、減小間隙時(shí)間； 工作輥直徑?。嚎梢詼p小軋制力和軋制力矩； 有強(qiáng)大的支承輥：牌坊立柱斷面面積大，軋機(jī)剛度高，可以保證精度。 3.四輥可逆式軋機(jī)：應(yīng)用最廣泛四輥可逆式軋機(jī)：應(yīng)用最廣泛 缺點(diǎn)：造價(jià)高，有些工廠只做精軋機(jī)。 131415實(shí)際使用：適用于軋件寬厚比(B/H)小于6070時(shí)。 4.萬(wàn)能式軋機(jī)：一側(cè)或兩側(cè)帶有一對(duì)或兩對(duì)立輥萬(wàn)能式軋機(jī)：一側(cè)或兩側(cè)帶有一對(duì)或兩對(duì)立輥 立輥的作用：消除鋼坯（錠）的錐度，軋邊、齊邊及破鱗。 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)理念：生產(chǎn)齊邊

5、鋼材，不用剪邊，以降低金屬消耗，提高生產(chǎn)率。 缺點(diǎn)：立輥與水平輥難以同步運(yùn)行，增加電氣設(shè)備的復(fù)雜性和操作困難。161718二、中厚板軋機(jī)的布置二、中厚板軋機(jī)的布置一般組合：二輥軋機(jī)+四輥軋機(jī)（美國(guó)、加拿大、可逆） 四輥軋機(jī)+四輥軋機(jī)（歐洲、日本） 1.單機(jī)架軋機(jī)單機(jī)架軋機(jī)：四輥式為主，各種型式軋機(jī) 2.雙機(jī)架軋機(jī)雙機(jī)架軋機(jī)：現(xiàn)代中厚板軋機(jī)的主要型式，兩機(jī)架分別完成粗軋和精軋的任務(wù)。 優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)量高，產(chǎn)品表面、尺寸和板形好，粗軋獨(dú)立生產(chǎn)，延長(zhǎng)軋輥的壽命，粗精軋分配合理。布置型式：并列式、順列式1920 兩架四輥可逆式軋機(jī)組成的雙機(jī)座厚板軋機(jī)是現(xiàn)代厚板軋機(jī)的最兩架四輥可逆式軋機(jī)組成的雙機(jī)座厚板軋機(jī)是

6、現(xiàn)代厚板軋機(jī)的最佳方式，其主要原因：佳方式，其主要原因： 2臺(tái)四輥軋機(jī)可以合理地分配軋制道次和壓下量，提高軋機(jī)產(chǎn)量； 粗軋機(jī)座用四輥機(jī)座提供給精軋機(jī)座的中間板坯凸度小，提高產(chǎn)品精度； 有效地實(shí)施控制軋制； 粗軋機(jī)座的輥身長(zhǎng)度加長(zhǎng)，滿足橫軋寬展需要，又可在粗軋機(jī)座上生產(chǎn)更 寬的產(chǎn)品規(guī)格。 eg：德國(guó)迪林根雙機(jī)座厚板軋機(jī)。粗軋5500；精軋4800。 2.3中厚板生產(chǎn)工藝流程及車間平面布置中厚板生產(chǎn)工藝流程及車間平面布置21一、一般中厚板生產(chǎn)流程一、一般中厚板生產(chǎn)流程 2.3中厚板生產(chǎn)工藝流程及車間平面布置中厚板生產(chǎn)工藝流程及車間平面布置2223 拋丸底層涂料鋼板是未經(jīng)熱處理的，但船用和橋梁用鋼板

7、有的需正火熱處理后進(jìn)行拋丸底層涂料處理，在機(jī)械性能測(cè)試前應(yīng)先進(jìn)行熱處理，然后再拋丸和油漆。拋丸：形成一定的粗糙度。 24二、特殊中厚板生產(chǎn)流程二、特殊中厚板生產(chǎn)流程25 特殊中厚板生產(chǎn)流程的特點(diǎn)： 原料和軋成的鋼板均需要經(jīng)過(guò)超聲波探傷檢查，以確保鋼板的內(nèi)在質(zhì)量； 一些重用要途的鋼板為保證表面質(zhì)量和尺寸精度，用戶要求按拋丸底層涂料鋼板交貨可縮短施工周期； 不銹鋼除固溶處理外，有時(shí)還要求酸洗鈍化后交貨。 26 三、典型中厚板車間平面布置圖三、典型中厚板車間平面布置圖 日本住友金屬鹿島制鐵所厚板工廠平面布置日本住友金屬鹿島制鐵所厚板工廠平面布置-板坯場(chǎng) -主電室 -軋輥間 -軋鋼跨 -精整跨 -成品

8、庫(kù)1-室壯爐 2-連續(xù)式爐 3-高壓水除磷 4-粗軋機(jī) 5-精軋機(jī) 6-矯直機(jī) 7-冷床 8-切頭剪 9-雙邊剪 10-部分剪 11-堆垛機(jī) 12-定尺剪 13-超聲波探傷設(shè)備 14-壓平機(jī) 15-淬火機(jī) 16-熱處理爐 17-涂裝機(jī) 18-拋丸設(shè)備 27鞍鋼鞍鋼2500mm中板線工藝流程中板線工藝流程鞍鋼鞍鋼4300mm厚板線工藝流程厚板線工藝流程 282.4中厚板的生產(chǎn)工藝中厚板的生產(chǎn)工藝 2.4.1原料準(zhǔn)備原料準(zhǔn)備2.4.2原料的加熱原料的加熱29302.4中厚板的生產(chǎn)工藝中厚板的生產(chǎn)工藝扁鋼扁鋼錠錠連鑄連鑄坯坯初軋初軋坯坯壓鑄壓鑄板坯板坯1.原料種類原料種類 2.4.1原料準(zhǔn)備原料準(zhǔn)備

9、31 厚度尺寸盡可能小； 原料的寬度尺寸盡量大； 原料的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能接近加熱爐的最大允許長(zhǎng)度。2.原料設(shè)計(jì)原料設(shè)計(jì)321.加熱的目的加熱的目的提高鋼的塑性，降低變形抗力；使坯料內(nèi)外溫度均勻；改變金屬的結(jié)晶組織，保證生產(chǎn)需要的機(jī)械和物理性能。2.4.2原料的加熱原料的加熱332.加熱的要求加熱的要求 滿足工藝規(guī)范的需要； 沿長(zhǎng)度和斷面均勻； 減少加熱時(shí)氧化燒損。34 推鋼式（熱滑軌式）連續(xù)爐 步進(jìn)式按其構(gòu)造分：連續(xù)式加熱爐、室狀加熱爐和均熱爐三種。3.加熱爐型式加熱爐型式 室狀爐：特重、特輕、特厚、特短的板坯，或多品種、少批量及合金鋼，生產(chǎn)靈活。均熱爐：多用于由鋼錠直接軋制特厚板。35 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)

10、備簡(jiǎn)單、操作容易掌握、投資少； 缺點(diǎn)：鋼坯在水梁上滑動(dòng)產(chǎn)生擦傷；加熱時(shí)間長(zhǎng)，鋼坯氧化，脫碳嚴(yán)重；容易粘鋼；不能空出爐。推鋼式36 靠動(dòng)梁的上、下、前、后平移動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)的，故爐長(zhǎng)不受限，操作靈活，易于空出爐。不會(huì)造成鋼坯劃痕，加熱效率高。便于調(diào)整坯料間隙和加熱時(shí)間，易于調(diào)整出爐節(jié)奏，適應(yīng)冷裝坯，冷熱混合坯在爐內(nèi)的加熱條件控制。步進(jìn)式加熱工藝制度加熱工藝制度加熱溫度：滿足軋制工藝規(guī)范的溫度；加熱溫度：滿足軋制工藝規(guī)范的溫度；加熱速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)鋼在加熱時(shí)的溫度變化加熱速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)鋼在加熱時(shí)的溫度變化加熱時(shí)間：精確確定困難，影響因素多加熱時(shí)間：精確確定困難，影響因素多爐溫制度及爐內(nèi)氣氛的選擇與控

11、制爐溫制度及爐內(nèi)氣氛的選擇與控制3738估算公式：=CH H坯料厚度cm 加熱時(shí)間h C系數(shù)，h/cm 低碳鋼 0.10.15 中碳鋼 0.150.2低合金鋼 0.150.2 高碳鋼 0.200.30高級(jí)工具鋼 0.30.439 加熱制度 鋼在加熱爐內(nèi)加熱時(shí)的溫度變化過(guò)程叫鋼的加熱制度。 一段式加熱制度：只有一個(gè)加熱段； 二段式加熱制度：加熱段+均熱段 預(yù)熱段+加熱段 三段式加熱制度：預(yù)熱段+加熱段+均熱段 多段式加熱制度：預(yù)熱段+多個(gè)加熱段+均熱段 2.4.3軋制軋制除鱗-粗軋-精軋或成型軋制-展寬軋制-伸長(zhǎng)軋制40 （1）除鱗除鱗氧化鐵皮氧化鐵皮：FeO、Fe3O4、Fe2O3 一次氧化鐵

12、皮（爐生）：在加熱爐內(nèi)加熱時(shí)板坯表面生成，厚而硬； 二次氧化鐵皮（次生）：在軋制過(guò)程中鋼板表面生成，厚度很薄。 除鱗除鱗目的：除去表面的氧化鐵皮以獲得有良的表面質(zhì)量。 除鱗除鱗原理：利用高壓水的強(qiáng)烈沖擊作用，去除表面的氧化鐵皮。 4142高壓水除鱗裝置示意圖43(2) (2) 粗軋（展寬軋制）粗軋（展寬軋制）全縱軋法全縱軋法綜合軋制法綜合軋制法全橫軋制法全橫軋制法角軋角軋縱軋法縱軋法展寬的方法展寬的方法44主要任務(wù)主要任務(wù)控制鋼板厚度控制鋼板厚度板形板形控制控制表面質(zhì)量和性能表面質(zhì)量和性能45全縱軋法：全縱軋法：鋼板的延伸方向與原料鋼板的延伸方向與原料(鋼錠或鋼坯鋼錠或鋼坯)縱軸縱軸方向相一致

13、的軋制方法。原料的寬度稍大于或等于方向相一致的軋制方法。原料的寬度稍大于或等于成品鋼板的寬度時(shí)采用。成品鋼板的寬度時(shí)采用。中厚板軋制方法中厚板軋制方法46全橫軋法全橫軋法：鋼板的延伸方向與原料的縱軸方向相垂：鋼板的延伸方向與原料的縱軸方向相垂直的軋制方法。板坯長(zhǎng)度大于或等于鋼板寬度時(shí)采直的軋制方法。板坯長(zhǎng)度大于或等于鋼板寬度時(shí)采用。用。47全縱軋全縱軋法法橫軋橫軋-縱軋法縱軋法角軋角軋-縱軋法縱軋法縱軋縱軋-橫軋法橫軋法全橫全橫軋法軋法1.粗軋粗軋48區(qū)別軋鋼的方法：縱軋、橫軋、斜軋縱向軋制示意圖1-軋輥；2-軋件縱軋：鋼板的延伸方向與原料縱軸方向重合的軋制。49橫向軋制示意圖a-橫軋齒輪示意

14、圖；b-楔橫軋示意圖1-軋件；2-齒形軋輥；3-帶楔形橫的軋輥；4-導(dǎo)板橫軋：鋼板延伸方向與原料縱軸方向垂直的軋制。50斜向軋制示意圖a-斜軋無(wú)縫鋼管示意圖；b-斜軋周期斷面軸示意圖1-軋輥；2-軋件；3-芯棒；4-仿行板 斜軋：軋輥的縱軸線傾斜相互成一定角度，軋件旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，金屬主要沿軋件的縱軸線方向延伸。 51 全縱軋法 全縱軋法：當(dāng)板坯的寬度大于或等于鋼板寬度時(shí)，即可不用寬展而直接縱軋成成品的軋制方法。 優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)量高、且鋼錠頭部缺陷不致擴(kuò)展到鋼板長(zhǎng)度上； 缺點(diǎn)：由于軋制中鋼板只向一個(gè)方向延伸，使鋼中偏析夾雜等呈明顯條帶狀分布，鋼板組織和性能存在嚴(yán)重的各向異性，使橫向性能（沖擊韌性）太低，以

15、致往往不合理，加之板坯寬度與鋼板寬度也難得正好適應(yīng)，所以這種軋制法實(shí)際用的不多。52 橫軋-縱軋法：先將板坯展寬至所需寬度以后再轉(zhuǎn)90進(jìn)行縱軋直至完成。 優(yōu)點(diǎn)：提高橫向性能；減少各向異性；適合以連鑄坯為原料； 缺點(diǎn)：易產(chǎn)生桶形，增加切邊量。橫軋橫軋-縱軋法（綜合軋制法）縱軋法（綜合軋制法）535455 角軋：軋件的縱軸與軋輥軸線呈一定角度送入軋輥進(jìn)行軋制的方法。 送入角：=1545 優(yōu)點(diǎn)：可以改善咬入條件，提高壓下量并減小咬入時(shí)沖擊力，有利于設(shè)備維護(hù)。 缺點(diǎn)：由于撥鋼延長(zhǎng)軋制時(shí)間降低了產(chǎn)量，送入角及鋼板形狀難以正確控制，增大切損，降低成材率。 角軋角軋-縱軋法縱軋法5657將鋼坯長(zhǎng)度軋至毛邊鋼

16、板寬度時(shí)，回轉(zhuǎn)將鋼坯長(zhǎng)度軋至毛邊鋼板寬度時(shí)，回轉(zhuǎn)90后進(jìn)行橫軋至獲后進(jìn)行橫軋至獲得成品。得成品。 優(yōu)點(diǎn)：由于兩個(gè)方向得到變形，有利于提高鋼板性能；優(yōu)點(diǎn)：由于兩個(gè)方向得到變形，有利于提高鋼板性能； 缺點(diǎn)：當(dāng)原料的寬度與長(zhǎng)度均小于鋼板寬度時(shí)才適合，為缺點(diǎn)：當(dāng)原料的寬度與長(zhǎng)度均小于鋼板寬度時(shí)才適合，為了保證鋼板的尺寸和性能必須保證縱向與橫向變形的分配。了保證鋼板的尺寸和性能必須保證縱向與橫向變形的分配?？v軋縱軋-橫軋法橫軋法5859 全橫軋法：將板坯進(jìn)行橫軋直至軋成成品的軋制方法。 適用于板坯長(zhǎng)度大于或等于鋼板寬度時(shí)采用。 優(yōu)點(diǎn)： a.減小了鋼板組織、性能的各向異性，提高橫向塑性和沖擊韌性； b.得

17、到更整齊的邊部，無(wú)端部收縮，不呈桶形，減少切邊損失，提高成材率； c.減少一次轉(zhuǎn)鋼，提高產(chǎn)量。 缺點(diǎn)：組織性能產(chǎn)生各向異性（對(duì)于初軋坯）。全橫軋法全橫軋法60雙機(jī)架：第一架為粗軋，第二架為精軋單機(jī)架：無(wú)明顯界限，前階段為粗軋，后階段為精軋。作用：繼續(xù)軋制，將板坯軋制為成品，并控制表面質(zhì)量，組織、性能及尺寸要求。2.精軋精軋：與粗軋無(wú)明顯界限61 平面形狀控制：平面形狀控制：鋼板的矩形化控制鋼板的矩形化控制。 在成形軋制和展寬軋制階段，不能認(rèn)為是平面變?cè)诔尚诬堉坪驼箤捾堉齐A段，不能認(rèn)為是平面變形（即無(wú)寬展變形），軋制中軋件在橫向也發(fā)生了形（即無(wú)寬展變形），軋制中軋件在橫向也發(fā)生了變形，并且變形是

18、不均勻的，軋后鋼板的平面形狀變形，并且變形是不均勻的，軋后鋼板的平面形狀不再是矩形。不再是矩形。分析分析62厚板軋制過(guò)程可分成下述三個(gè)階段厚板軋制過(guò)程可分成下述三個(gè)階段 ：(1)(1)第第1 1階段階段( (成形軋制成形軋制) )：為了除去板坯表面清理等凸：為了除去板坯表面清理等凸凹不平的影響，得到正確的板坯厚度，提高后面展凹不平的影響，得到正確的板坯厚度，提高后面展寬軋制的精度，首先將板坯在長(zhǎng)度方向上軋制寬軋制的精度，首先將板坯在長(zhǎng)度方向上軋制1 14 4道次。道次。 (2)(2)第第2 2階段階段( (展寬軋制展寬軋制) )：為了得到既定的軋制寬度，：為了得到既定的軋制寬度，將板坯轉(zhuǎn)動(dòng)將板

19、坯轉(zhuǎn)動(dòng)9090，沿成形軋制時(shí)的寬度方向進(jìn)行軋，沿成形軋制時(shí)的寬度方向進(jìn)行軋制。制。 (3)(3)第第3 3階段階段( (精軋精軋/ /伸長(zhǎng)軋制伸長(zhǎng)軋制) )：再一次轉(zhuǎn)動(dòng)：再一次轉(zhuǎn)動(dòng)9090，回，回到板坯的長(zhǎng)度方向，軋制到要求的厚度。到板坯的長(zhǎng)度方向，軋制到要求的厚度。63 中厚板軋制過(guò)程中厚板軋制過(guò)程64 軋制過(guò)程中的平面形狀改變軋制過(guò)程中的平面形狀改變 a-a-成形軋制后；成形軋制后； b-b-展寬軋制后展寬軋制后65 軋制結(jié)束時(shí)的鋼板平面形狀軋制結(jié)束時(shí)的鋼板平面形狀 a-a-展寬比小，長(zhǎng)度方向軋制比大；展寬比小，長(zhǎng)度方向軋制比大； b-b-展寬比大，長(zhǎng)度方向軋制比小展寬比大，長(zhǎng)度方向軋制比

20、小66（1 1）MASMAS軋制法軋制法 ( (日本水島平面形狀控制系統(tǒng)日本水島平面形狀控制系統(tǒng)Miznshims Miznshims Automotic Plan View Patten Control Automotic Plan View Patten Control System)System)（整形（整形MASMAS軋制法）軋制法） 通過(guò)對(duì)軋制結(jié)束時(shí)鋼板平面形通過(guò)對(duì)軋制結(jié)束時(shí)鋼板平面形狀的定量預(yù)測(cè)來(lái)預(yù)防不良形狀的出現(xiàn)，得狀的定量預(yù)測(cè)來(lái)預(yù)防不良形狀的出現(xiàn)，得到接近于矩形的平面形狀。切頭、尾、邊到接近于矩形的平面形狀。切頭、尾、邊的收得率損失由的收得率損失由5.5%5.5%下降為下降為1

21、.1%1.1%?？刂圃砜刂圃?7 MASMAS軋制法軋制法是根據(jù)最終中厚板的平面形狀，是根據(jù)最終中厚板的平面形狀，預(yù)先規(guī)定軋制各階段的板坯形狀，在第一預(yù)先規(guī)定軋制各階段的板坯形狀，在第一階段階段成形軋制成形軋制的最后一道，沿軋制方向給的最后一道，沿軋制方向給出既定的厚度變化，為了對(duì)成品頭尾端部出既定的厚度變化，為了對(duì)成品頭尾端部形狀進(jìn)行控制，在展寬軋制的最后一道也形狀進(jìn)行控制，在展寬軋制的最后一道也給出既定的厚度變化，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品平給出既定的厚度變化，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品平面形狀的矩形化。面形狀的矩形化。 成形軋制成形軋制-粗軋的第一階段為了去除板粗軋的第一階段為了去除板坯表面清理等原因造成的

22、凹凸不平，得到坯表面清理等原因造成的凹凸不平，得到均勻的板坯厚度，提高展寬軋制時(shí)的精度，均勻的板坯厚度，提高展寬軋制時(shí)的精度，首先在板坯的長(zhǎng)度方向軋制首先在板坯的長(zhǎng)度方向軋制1414道。道。68 舉舉例：例：(1)(1)當(dāng)預(yù)報(bào)的邊部形狀為凸形當(dāng)預(yù)報(bào)的邊部形狀為凸形時(shí)，在成形軋制最后一道次的厚度調(diào)整時(shí)，在成形軋制最后一道次的厚度調(diào)整中，要使板坯中心部分薄一些。中，要使板坯中心部分薄一些。69 (2) (2) 當(dāng)預(yù)報(bào)的邊部形狀為凹形時(shí)，在當(dāng)預(yù)報(bào)的邊部形狀為凹形時(shí)，在成形軋制最后一道次的厚度調(diào)整中，要成形軋制最后一道次的厚度調(diào)整中，要使板坯中心部分厚一些。使板坯中心部分厚一些。70凹形頭尾部形狀控制

23、的凹形頭尾部形狀控制的MASMAS軋制原理軋制原理71 與與MASMAS軋制法基本原理軋制法基本原理相同相同，即是在寬度方向，即是在寬度方向變化延伸率改變斷面形狀，從而達(dá)到平面形狀矩變化延伸率改變斷面形狀，從而達(dá)到平面形狀矩形化的目的。形化的目的。 在考慮在考慮DBDB量量( (即軋件前后端加厚部分的長(zhǎng)度和即軋件前后端加厚部分的長(zhǎng)度和壓下的量壓下的量) )時(shí)，考慮了時(shí)，考慮了DBDB部分在壓下時(shí)的寬展。部分在壓下時(shí)的寬展。72（3 3）差厚展寬軋制法）差厚展寬軋制法73軋制過(guò)程軋制過(guò)程：在展寬軋制后，使軋輥傾斜將側(cè)邊軋：在展寬軋制后，使軋輥傾斜將側(cè)邊軋薄，在軋一道將另一側(cè)邊也軋薄，使展寬軋制后

24、薄，在軋一道將另一側(cè)邊也軋薄，使展寬軋制后得到不等厚的斷面，旋轉(zhuǎn)得到不等厚的斷面，旋轉(zhuǎn)90進(jìn)入精軋。進(jìn)入精軋。74 利用立輥對(duì)側(cè)邊進(jìn)行軋制，可自由改變成品的利用立輥對(duì)側(cè)邊進(jìn)行軋制，可自由改變成品的平面形狀，使產(chǎn)品的平面形狀接近矩形。平面形狀，使產(chǎn)品的平面形狀接近矩形。757677（7 7） 異形形狀控制軋制異形形狀控制軋制78 定義：為使軋后的鋼材具有一定的尺寸要求，定義：為使軋后的鋼材具有一定的尺寸要求，組織、性能而進(jìn)行的一系列工序。組織、性能而進(jìn)行的一系列工序。 2.6 精整精整79 中厚板精整工藝的組成，一般隨著軋制鋼種中厚板精整工藝的組成，一般隨著軋制鋼種的不同而不同?；旧鲜莾煞N類型

25、。的不同而不同?；旧鲜莾煞N類型。 A A 以生產(chǎn)碳素鋼、低合金鋼為一大類。這一以生產(chǎn)碳素鋼、低合金鋼為一大類。這一類中厚板生產(chǎn)車間，其精整工藝通常由軋后類中厚板生產(chǎn)車間，其精整工藝通常由軋后冷卻，熱狀態(tài)矯直、翻鋼板、劃線、剪切、冷卻，熱狀態(tài)矯直、翻鋼板、劃線、剪切、修磨、標(biāo)志、分類包裝修磨、標(biāo)志、分類包裝等組成。等組成。 B B 對(duì)于除生產(chǎn)上述鋼種外還生產(chǎn)中級(jí)、高級(jí)對(duì)于除生產(chǎn)上述鋼種外還生產(chǎn)中級(jí)、高級(jí)合金鋼的中厚板車間，除需具備上述必不可合金鋼的中厚板車間，除需具備上述必不可少的工藝外還需設(shè)有少的工藝外還需設(shè)有熱處理、酸堿洗、探傷熱處理、酸堿洗、探傷等工藝處理。等工藝處理。80 (1) 鋼板

26、的軋后冷卻鋼板的軋后冷卻 軋后冷卻是指對(duì)不同鋼號(hào)的鋼板，根據(jù)其不軋后冷卻是指對(duì)不同鋼號(hào)的鋼板，根據(jù)其不同的厚度和化學(xué)成分，選用不同的冷卻方式、冷同的厚度和化學(xué)成分，選用不同的冷卻方式、冷卻速度、開冷和終冷溫度，以控制其組織結(jié)構(gòu)和卻速度、開冷和終冷溫度，以控制其組織結(jié)構(gòu)和綜合性能，并滿足其質(zhì)量要求。綜合性能，并滿足其質(zhì)量要求。81分類分類自然冷卻：矯直后鋼板的冷卻，介質(zhì)：空氣，設(shè)備：冷床自然冷卻：矯直后鋼板的冷卻，介質(zhì)：空氣，設(shè)備：冷床控制冷卻：高壓噴水冷卻、層流冷卻、風(fēng)冷、緩冷或堆冷等控制冷卻：高壓噴水冷卻、層流冷卻、風(fēng)冷、緩冷或堆冷等 在線冷卻：邊運(yùn)送、邊冷卻在線冷卻：邊運(yùn)送、邊冷卻離線冷卻

27、：固定在一個(gè)地方，冷后離線冷卻：固定在一個(gè)地方，冷后150、特厚板、特厚板82中厚板強(qiáng)化冷卻裝置83輥式冷床84圓盤輥式冷床85圖圖7-2 7-2 園盤輥式冷床園盤輥式冷床86(2)矯直矯直熱矯：熱矯：700左右開始熱矯直左右開始熱矯直.熱矯直機(jī)：根據(jù)矯直的鋼種、規(guī)格、性能及鋼板熱矯直機(jī)：根據(jù)矯直的鋼種、規(guī)格、性能及鋼板的外形質(zhì)量要求來(lái)確定矯直的工藝參數(shù)的外形質(zhì)量要求來(lái)確定矯直的工藝參數(shù)(T，h矯，矯，n) n=35、max=7 溫度過(guò)高會(huì)重新產(chǎn)生瓢曲，溫度過(guò)高會(huì)重新產(chǎn)生瓢曲，T=600750。87 （1 1）矯直的目的：保證鋼板的平直度符合）矯直的目的：保證鋼板的平直度符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。產(chǎn)品

28、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（2 2）矯直機(jī)的類型：中厚板的矯直設(shè)備可）矯直機(jī)的類型：中厚板的矯直設(shè)備可大致分為輥式矯直機(jī)和壓力矯直機(jī)兩種。大致分為輥式矯直機(jī)和壓力矯直機(jī)兩種。 矯直機(jī)矯直機(jī)a-a-輥式矯直機(jī)；輥式矯直機(jī)；b-b-壓力矯直機(jī)壓力矯直機(jī)88（3 3）矯直的主要參數(shù)）矯直的主要參數(shù) 矯直溫度：鋼板溫度過(guò)高，在冷床上又會(huì)產(chǎn)生新的瓢曲矯直溫度：鋼板溫度過(guò)高，在冷床上又會(huì)產(chǎn)生新的瓢曲和波浪形。鋼板溫度過(guò)低，鋼屈服強(qiáng)度上升，矯直效果和波浪形。鋼板溫度過(guò)低，鋼屈服強(qiáng)度上升，矯直效果不好，并且矯直后鋼板的殘余應(yīng)力高，降低了鋼板的性不好，并且矯直后鋼板的殘余應(yīng)力高，降低了鋼板的性能。一般規(guī)定為能。一般規(guī)定為600

29、600750750之間。之間。 矯直壓下量：壓下量過(guò)小，曲率值滿足不了變形要求。矯直壓下量：壓下量過(guò)小，曲率值滿足不了變形要求。壓下量過(guò)大，易造成新的彎曲。壓下量過(guò)大，易造成新的彎曲。 矯直道次：取決于矯直效果。道次太少鋼板矯不平，道矯直道次：取決于矯直效果。道次太少鋼板矯不平，道次太多影響軋制作業(yè)。一般為次太多影響軋制作業(yè)。一般為3 35 5道，多者道，多者7 7道。道。89（4 4）矯直缺陷及防）矯直缺陷及防止止A A 矯直浪型矯直浪型 主要特征：沿鋼板長(zhǎng)度方向，在整個(gè)寬度范圍內(nèi)主要特征：沿鋼板長(zhǎng)度方向，在整個(gè)寬度范圍內(nèi)呈現(xiàn)規(guī)則性起伏的小浪形。呈現(xiàn)規(guī)則性起伏的小浪形。 產(chǎn)生原因：鋼板矯直溫

30、度過(guò)高，矯直輥壓下量調(diào)產(chǎn)生原因：鋼板矯直溫度過(guò)高，矯直輥壓下量調(diào)整不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐?。整不?dāng)?shù)纫蛩卦斐伞?處理方法：返回重矯或改尺。處理方法：返回重矯或改尺。 預(yù)防措施：嚴(yán)格控制矯直溫度，正確調(diào)整矯直壓預(yù)防措施：嚴(yán)格控制矯直溫度，正確調(diào)整矯直壓下量。下量。B B 矯直輥壓印矯直輥壓印 主要特征：在鋼板表面上有周期性主要特征：在鋼板表面上有周期性“指甲狀指甲狀”壓壓痕，其周期為矯直輥周長(zhǎng)。痕，其周期為矯直輥周長(zhǎng)。90 由于矯直輥冷卻不良，輥面溫由于矯直輥冷卻不良，輥面溫度過(guò)高，使矯直輥輥面軟化，鋼度過(guò)高，使矯直輥輥面軟化，鋼板端部將矯直輥輥面撞出板端部將矯直輥輥面撞出“指甲指甲狀狀”傷痕，反印在鋼板

31、表面上。傷痕，反印在鋼板表面上。 對(duì)輥面有傷痕的部位進(jìn)行修磨，對(duì)輥面有傷痕的部位進(jìn)行修磨，鋼板壓印用砂輪打磨可處理掉。鋼板壓印用砂輪打磨可處理掉。 不喂冷鋼板，并保證輥身有足不喂冷鋼板，并保證輥身有足夠的冷卻水，加強(qiáng)輥面維護(hù)。夠的冷卻水，加強(qiáng)輥面維護(hù)。產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因處理方法處理方法預(yù)防措施預(yù)防措施919 9輥矯直機(jī)輥矯直機(jī)1-1-送料輥；送料輥；2-2-下矯直輥；下矯直輥；3-3-下支承輥；下支承輥；4-4-機(jī)架；機(jī)架；5-5-導(dǎo)輥；導(dǎo)輥；6-6-上矯直輥；上矯直輥；7-7-上支承輥；上支承輥；8-8-活動(dòng)橫梁；活動(dòng)橫梁；9-9-立柱；立柱；10-10-上蓋；上蓋；11-11-壓下裝置壓下裝

32、置92熱矯機(jī)熱矯機(jī)93冷矯機(jī)冷矯機(jī)94翻板翻板 設(shè)備：翻板機(jī)，上下表面檢查，設(shè)備：翻板機(jī)，上下表面檢查，長(zhǎng)軸向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)長(zhǎng)軸向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)180。(3)翻板、劃線、剪切翻板、劃線、剪切9596翻板機(jī)型式翻板機(jī)型式常見的翻板機(jī)的形式：曲柄式常見的翻板機(jī)的形式：曲柄式 工作原理：當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩組托臂便工作原理：當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩組托臂便發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)并逐漸靠近，當(dāng)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩組托發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)并逐漸靠近，當(dāng)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩組托臂和鋼板一起豎起來(lái)，保持到垂直面的另一側(cè)臂和鋼板一起豎起來(lái)，保持到垂直面的另一側(cè)約約5 51010時(shí)，鋼板從托臂時(shí)，鋼板從托臂1 1翻到托臂翻到托臂2 2上。上。從此時(shí)開始，托臂便逐漸

33、回到原來(lái)的位置。從此時(shí)開始，托臂便逐漸回到原來(lái)的位置。97帶有曲柄連桿的翻板機(jī)帶有曲柄連桿的翻板機(jī) 1 1、2 2兩組杠桿；兩組杠桿；3 3鋼板；鋼板；4 4曲柄曲柄 劃線：剪切前，按線剪切劃線：剪切前，按線剪切人工劃線：操作人員用粉筆畫出剪切位置人工劃線：操作人員用粉筆畫出剪切位置小車劃線：利用有軌小車，用簡(jiǎn)易機(jī)械手劃小車劃線：利用有軌小車，用簡(jiǎn)易機(jī)械手劃出縱橫線出縱橫線光標(biāo)投射：利用光標(biāo)投射裝置將光線投封到光標(biāo)投射：利用光標(biāo)投射裝置將光線投封到鋼板上鋼板上98剪切：切頭、切尾、切邊、部分定尺剪切、取樣剪切：切頭、切尾、切邊、部分定尺剪切、取樣結(jié)構(gòu)：鍘刀剪、擺切剪、圓盤剪、滾切剪結(jié)構(gòu)：鍘刀剪

34、、擺切剪、圓盤剪、滾切剪用途：橫切剪、縱切剪用途：橫切剪、縱切剪99 圓盤剪100滾切剪101 (4) 鋼板的標(biāo)志鋼板的標(biāo)志 目的：防止在以后的存放、運(yùn)輸和使用過(guò)程中目的：防止在以后的存放、運(yùn)輸和使用過(guò)程中造成混亂，并保證按爐送鋼制度的延續(xù)性。造成混亂，并保證按爐送鋼制度的延續(xù)性。 永久性的鋼?。轰撎?hào)、爐罐號(hào)、批號(hào)及專用印永久性的鋼印：鋼號(hào)、爐罐號(hào)、批號(hào)及專用印記記 醒目的油漆噴印：鋼號(hào)、爐罐號(hào)、批號(hào)、塊號(hào)、醒目的油漆噴?。轰撎?hào)、爐罐號(hào)、批號(hào)、塊號(hào)、生產(chǎn)單位和日期、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、鋼板規(guī)格尺寸及專生產(chǎn)單位和日期、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、鋼板規(guī)格尺寸及專用標(biāo)志。用標(biāo)志。 絳綸標(biāo)箋：鋼號(hào)、批號(hào)和厚度。絳綸標(biāo)箋：鋼

35、號(hào)、批號(hào)和厚度。102中厚板鋼板表面噴字中厚板鋼板表面噴字中厚板鋼板側(cè)面噴字中厚板鋼板側(cè)面噴字中厚板鋼板表面打印鋼字中厚板鋼板表面打印鋼字中厚板鋼板側(cè)面標(biāo)簽中厚板鋼板側(cè)面標(biāo)簽103(5) 發(fā)貨1042.7 產(chǎn)品缺陷及處理產(chǎn)品缺陷及處理鋼質(zhì)缺陷鋼質(zhì)缺陷及處理方及處理方法法操作缺陷操作缺陷及處理方及處理方法法 105一、鋼質(zhì)缺陷及處理方法一、鋼質(zhì)缺陷及處理方法 1.分層分層 表現(xiàn)形式：在鋼板截面出現(xiàn)平行于軋制面的分層表現(xiàn)形式：在鋼板截面出現(xiàn)平行于軋制面的分層或局部的縫隙；或局部的縫隙； 產(chǎn)生原因：原料中有氣泡、氣囊、縮孔、夾雜、產(chǎn)生原因：原料中有氣泡、氣囊、縮孔、夾雜、嚴(yán)重疏松和嚴(yán)重偏析存在，軋制

36、時(shí)不能使其分離的部嚴(yán)重疏松和嚴(yán)重偏析存在，軋制時(shí)不能使其分離的部分得到焊合；分得到焊合； 處理方法：一般均用切除的方法消除分層缺陷。處理方法：一般均用切除的方法消除分層缺陷。106分層分層107 2.氣泡氣泡 表現(xiàn)形式：鋼板表面無(wú)規(guī)律的分布，圓形凸起表現(xiàn)形式：鋼板表面無(wú)規(guī)律的分布，圓形凸起，外緣圓滑，酸洗后發(fā)亮；，外緣圓滑，酸洗后發(fā)亮； 產(chǎn)生原因：鋼板內(nèi)部有氣體，軋制后不能焊合產(chǎn)生原因：鋼板內(nèi)部有氣體，軋制后不能焊合而成為缺陷；而成為缺陷； 處理方法：采用切除的方法消除這種缺陷。處理方法：采用切除的方法消除這種缺陷。108氣泡氣泡109 3.表面夾雜表面夾雜 表現(xiàn)形式：點(diǎn)狀、塊狀、長(zhǎng)條狀分布；

37、紅表現(xiàn)形式：點(diǎn)狀、塊狀、長(zhǎng)條狀分布；紅棕色、淡黃、灰白色；具在一定的深度；棕色、淡黃、灰白色；具在一定的深度； 產(chǎn)生原因：非金屬夾雜物外和耐火材料軋產(chǎn)生原因：非金屬夾雜物外和耐火材料軋制后壓入；制后壓入； 處理方法：小而淺的修磨、大而深的切除。處理方法：小而淺的修磨、大而深的切除。110表面夾雜表面夾雜111 4.發(fā)紋發(fā)紋 表現(xiàn)形式：長(zhǎng)短和形狀沒有規(guī)律、其分布有時(shí)表現(xiàn)形式：長(zhǎng)短和形狀沒有規(guī)律、其分布有時(shí)是斷續(xù)的，有時(shí)是密集的；斷面呈藍(lán)色，有時(shí)斷續(xù)是斷續(xù)的，有時(shí)是密集的；斷面呈藍(lán)色，有時(shí)斷續(xù)灰白色發(fā)狀小細(xì)紋；灰白色發(fā)狀小細(xì)紋； 產(chǎn)生原因：原料皮下氣泡未焊合，軋后暴露；產(chǎn)生原因：原料皮下氣泡未焊合

38、，軋后暴露；厚鋼板藍(lán)脆溫度剪切；厚鋼板藍(lán)脆溫度剪切； 處理方法：切除。處理方法：切除。112發(fā)紋發(fā)紋113 5.裂紋和裂縫裂紋和裂縫 表現(xiàn)形式：鋼板表面不規(guī)則形狀破裂，密集表現(xiàn)形式：鋼板表面不規(guī)則形狀破裂，密集的裂紋分布在邊緣，皺紋和魚鱗狀；的裂紋分布在邊緣，皺紋和魚鱗狀； 產(chǎn)生原因：氣泡在軋后的破裂和暴露；原料產(chǎn)生原因：氣泡在軋后的破裂和暴露；原料表面的清理不徹底；表面的清理不徹底； 處理方法：切除處理方法：切除。114裂紋和裂縫裂紋和裂縫115 6.結(jié)疤結(jié)疤 表現(xiàn)形式：塊狀或片狀表現(xiàn)形式：塊狀或片狀 產(chǎn)生原因：原料在清理時(shí)的深寬比不當(dāng)，產(chǎn)生原因：原料在清理時(shí)的深寬比不當(dāng)，或者表面毛刺沒有清

39、除掉?；蛘弑砻婷虥]有清除掉。 處理方法：輕微的結(jié)疤可以采用修磨進(jìn)行處理方法：輕微的結(jié)疤可以采用修磨進(jìn)行清理；對(duì)于較嚴(yán)重的結(jié)疤則應(yīng)切除；應(yīng)加強(qiáng)對(duì)清理；對(duì)于較嚴(yán)重的結(jié)疤則應(yīng)切除；應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原料表面的清理和檢查。原料表面的清理和檢查。116結(jié)疤結(jié)疤117 1.凸包凸包 表現(xiàn)形式：周期性的局部凸起；表現(xiàn)形式：周期性的局部凸起； 產(chǎn)生原因：軋輥或矯直輥表面的掉肉或表面硬產(chǎn)生原因：軋輥或矯直輥表面的掉肉或表面硬度不夠被硬物壓出凹坑所致；度不夠被硬物壓出凹坑所致； 處理方法：凸起不超過(guò)允許偏差范圍，可以進(jìn)處理方法：凸起不超過(guò)允許偏差范圍，可以進(jìn)行修磨或降級(jí)處理；行修磨或降級(jí)處理； 凸起較嚴(yán)重和范圍較大的應(yīng)判

40、為廢品，并通知凸起較嚴(yán)重和范圍較大的應(yīng)判為廢品，并通知有關(guān)工序換輥。有關(guān)工序換輥。 二、操作缺陷及處理方法二、操作缺陷及處理方法 118 表現(xiàn)形式：鋼板表面的局部呈黑色蜂窩狀的粗糙凹坑面，一般多為小塊狀或密集的麻面； 產(chǎn)生原因：原料在加熱時(shí)，燃料噴漬侵蝕表面。 表現(xiàn)形式：鋼板表面出現(xiàn)局部塊狀和連續(xù)的粗糙平面，或者出現(xiàn)灰白色光面凹坑； 產(chǎn)生原因：由于氧化嚴(yán)重，在軋制時(shí)氧化鐵皮全部或部分脫落。2.麻點(diǎn)麻點(diǎn)黑麻點(diǎn)黑麻點(diǎn)：光麻點(diǎn)光麻點(diǎn)：119 處理方法：采用輕微的修磨，嚴(yán)重的應(yīng)采處理方法：采用輕微的修磨，嚴(yán)重的應(yīng)采用切除。用切除。 預(yù)防辦法：控制好加熱爐的溫度波動(dòng)及預(yù)防辦法：控制好加熱爐的溫度波動(dòng)及高

41、溫氧化階段的濕度、氣氛和時(shí)間，并在軋高溫氧化階段的濕度、氣氛和時(shí)間，并在軋制時(shí)加強(qiáng)除鱗，盡可能將原料表面氧化鐵皮制時(shí)加強(qiáng)除鱗，盡可能將原料表面氧化鐵皮除盡。除盡。120麻點(diǎn)麻點(diǎn)121 3.氧化鐵皮壓入氧化鐵皮壓入 表現(xiàn)形式：在軋制完成后，鋼板表面粘附一層表現(xiàn)形式：在軋制完成后，鋼板表面粘附一層灰黑色或紅棕色氧化鐵皮，一般成塊狀或條狀。其灰黑色或紅棕色氧化鐵皮，一般成塊狀或條狀。其深度較光麻點(diǎn)淺；深度較光麻點(diǎn)淺； 產(chǎn)生原因：原料表面有氧化鐵皮或在軋制過(guò)程產(chǎn)生原因：原料表面有氧化鐵皮或在軋制過(guò)程中產(chǎn)生的再生氧化鐵皮沒有除盡，軋制時(shí)壓入；中產(chǎn)生的再生氧化鐵皮沒有除盡，軋制時(shí)壓入； 處理方法：軋制時(shí)加

42、強(qiáng)除鱗；輕的修磨；妨礙處理方法：軋制時(shí)加強(qiáng)除鱗；輕的修磨；妨礙檢查質(zhì)量切除。檢查質(zhì)量切除。122氧化鐵皮壓入氧化鐵皮壓入123 4.劃傷劃傷 表現(xiàn)形式：鋼板表面有低于軋制面的直線或橫向溝痕；長(zhǎng)短不一、部位不定分布，連續(xù)或間斷。劃傷處的傷口，有的有氧化現(xiàn)象（高溫），而有的則露出金屬光澤（低溫）； 產(chǎn)生原因： 縱向：軋制時(shí)的護(hù)、導(dǎo)板或輥道的尖角部分與鋼板接觸 橫向：鋼板在橫移過(guò)程中所造成 處理方法：輕微的劃傷可以不處理或修磨，嚴(yán)重的劃傷要切除。對(duì)造成劃傷的設(shè)備要及時(shí)調(diào)整或處理。124劃傷劃傷125 5.壓痕壓痕 表現(xiàn)形式：鋼板的表面呈現(xiàn)出不同形狀和大小的凹坑； 產(chǎn)生原因：軋制過(guò)程中，軋輥的表面有粘

43、合硬物(焊渣、鐵皮等)，或者有小件異物掉在軋件上； 處理方法：輕微修磨、嚴(yán)重切除。126壓痕壓痕1272.8.1 2.8.1 組織與性能的關(guān)系組織與性能的關(guān)系結(jié)論：材料的性能是由材料的組織決定的。結(jié)論：材料的性能是由材料的組織決定的。 金屬材料的性能有金屬材料的性能有: :物理性能，化學(xué)性能，物理性能，化學(xué)性能，力學(xué)性能，工藝性能等力學(xué)性能，工藝性能等 對(duì)于任何鋼材最基本的性能要求是對(duì)于任何鋼材最基本的性能要求是強(qiáng)度強(qiáng)度。128材料微觀組織控制方法材料微觀組織控制方法化學(xué)冶金化學(xué)冶金: :調(diào)整化學(xué)成分調(diào)整化學(xué)成分物理冶金物理冶金: : 熱處理等方法熱處理等方法力學(xué)冶金力學(xué)冶金: :綜合控制綜合

44、控制形變過(guò)程中形變過(guò)程中: :相相變變、組織細(xì)化等組織細(xì)化等 基本問(wèn)題基本問(wèn)題: :固態(tài)相變條件固態(tài)相變條件: : 控軋控冷核心問(wèn)題控軋控冷核心問(wèn)題材料的動(dòng)態(tài)特性材料的動(dòng)態(tài)特性: :再結(jié)晶、析出相、再結(jié)晶、析出相、 形變誘導(dǎo)相變等；形變誘導(dǎo)相變等； 強(qiáng)韌化機(jī)制控制強(qiáng)韌化機(jī)制控制: :微合金化、強(qiáng)化機(jī)微合金化、強(qiáng)化機(jī) 制、組織微細(xì)化控制、韌性結(jié)構(gòu)制、組織微細(xì)化控制、韌性結(jié)構(gòu) 控制等控制等; ; 我們掌握形變、形變和相變相結(jié)合的過(guò)程中金屬材料組織結(jié)構(gòu)的變化我們掌握形變、形變和相變相結(jié)合的過(guò)程中金屬材料組織結(jié)構(gòu)的變化 規(guī)律；規(guī)律；利用這些規(guī)律，設(shè)計(jì)和優(yōu)化加工工藝來(lái)獲得滿足性能要求所需要的組利用這些規(guī)

45、律，設(shè)計(jì)和優(yōu)化加工工藝來(lái)獲得滿足性能要求所需要的組 織結(jié)構(gòu)；織結(jié)構(gòu)；適當(dāng)?shù)卣{(diào)整化學(xué)成分，充分發(fā)揮冷、熱加工、熱處理和形變熱處理改適當(dāng)?shù)卣{(diào)整化學(xué)成分，充分發(fā)揮冷、熱加工、熱處理和形變熱處理改變金屬材料的組織結(jié)構(gòu)的作用，從而獲得更好的效果。變金屬材料的組織結(jié)構(gòu)的作用，從而獲得更好的效果。 軋制產(chǎn)品強(qiáng)韌化控制機(jī)制軋制產(chǎn)品強(qiáng)韌化控制機(jī)制點(diǎn)缺陷點(diǎn)缺陷( (空位空位) )固溶強(qiáng)化固溶強(qiáng)化線缺陷線缺陷( (位錯(cuò)位錯(cuò)) )位錯(cuò)強(qiáng)化位錯(cuò)強(qiáng)化面缺陷面缺陷( (晶界晶界) )晶界強(qiáng)化晶界強(qiáng)化體缺陷（析出物體缺陷（析出物M(CM(C、N)N)）析出物強(qiáng)化析出物強(qiáng)化控制技術(shù)：控軋控冷控制析出控制技術(shù)：控軋控冷控制析出相

46、變強(qiáng)化相變強(qiáng)化超細(xì)晶的強(qiáng)化效果 超細(xì)晶粒鋼中，晶粒尺寸與0.2條件屈服極限的關(guān)系 引自-Takaki 晶粒尺寸與韌脆轉(zhuǎn)變溫度的關(guān)系 20Mn-Si 超細(xì)晶的低溫沖擊韌性 引自超細(xì)晶鋼翁宇慶Lab of Materials Forming Theory and Quality Control MSE， USTB控制軋制控制軋制控制冷卻理論概述控制冷卻理論概述CRCR控制軋制控制軋制ACCACC控制冷卻控制冷卻DQDQ直接淬火直接淬火Lab of Materials Forming Theory and Quality Control MSE， USTB(1) TMCP(1) TMCP技術(shù)謀求得到

47、超過(guò)以往的高強(qiáng)度技術(shù)謀求得到超過(guò)以往的高強(qiáng)度化及高韌性化化及高韌性化TMCPTMCP技術(shù)是有效實(shí)現(xiàn)材料細(xì)晶強(qiáng)韌化新技術(shù)。技術(shù)是有效實(shí)現(xiàn)材料細(xì)晶強(qiáng)韌化新技術(shù)。通過(guò)低溫軋制、軋制間隙時(shí)間控制、冷卻速度和過(guò)冷度的控制，利用相變前產(chǎn)生的形通過(guò)低溫軋制、軋制間隙時(shí)間控制、冷卻速度和過(guò)冷度的控制，利用相變前產(chǎn)生的形變帶來(lái)分割原始奧氏體晶粒，細(xì)化相變組織，從而使鋼的強(qiáng)度和韌性明顯提高。變帶來(lái)分割原始奧氏體晶粒，細(xì)化相變組織，從而使鋼的強(qiáng)度和韌性明顯提高。TMCPTMCP技術(shù)的要點(diǎn)：技術(shù)的要點(diǎn)：在適當(dāng)?shù)脑谶m當(dāng)?shù)腁r3Ar3溫度附近的亞穩(wěn)態(tài)奧氏體區(qū)或溫度附近的亞穩(wěn)態(tài)奧氏體區(qū)或兩相區(qū)變形，隨后控制冷卻，同時(shí)最大限

48、度地兩相區(qū)變形，隨后控制冷卻，同時(shí)最大限度地利用利用NbNb等微合金元素在變形及體中析出，使加工后未再結(jié)晶組織進(jìn)行恒溫轉(zhuǎn)變，通過(guò)晶粒內(nèi)形等微合金元素在變形及體中析出，使加工后未再結(jié)晶組織進(jìn)行恒溫轉(zhuǎn)變，通過(guò)晶粒內(nèi)形變帶上形成的大量晶核，實(shí)現(xiàn)細(xì)晶鐵素體的轉(zhuǎn)變。變帶上形成的大量晶核，實(shí)現(xiàn)細(xì)晶鐵素體的轉(zhuǎn)變。晶體缺陷密度與相變產(chǎn)物細(xì)化 TMCP過(guò)程在奧氏體區(qū)軋制時(shí)對(duì)奧氏體微觀結(jié)構(gòu)有如下影響：通過(guò)再結(jié)晶區(qū)軋制細(xì)化奧氏體晶粒在非結(jié)晶區(qū)軋制使奧氏體晶粒伸長(zhǎng)通過(guò)在非再結(jié)晶區(qū)軋制使奧氏體晶粒加工硬化加速冷卻的微觀結(jié)構(gòu)變化 TMCP工藝特點(diǎn)Lab of Materials Forming Theory and Qu

49、ality Control MSE， USTB(2)(2)微合金化技術(shù)微合金化技術(shù)微合金化元素：微合金化元素形成氧化物、氮化物、硫化物和碳化物及其析出強(qiáng)化的能力微合金化元素：微合金化元素形成氧化物、氮化物、硫化物和碳化物及其析出強(qiáng)化的能力微合金化與控軋控冷技術(shù)的結(jié)合，開拓了新一代的鋼鐵材料，占有結(jié)構(gòu)材料的主體地位。微合金化與控軋控冷技術(shù)的結(jié)合，開拓了新一代的鋼鐵材料，占有結(jié)構(gòu)材料的主體地位。新一代的微合金化鋼將沿著先進(jìn)冶金技術(shù)、低成本、高性能的綠色鋼材的方向發(fā)展。新一代的微合金化鋼將沿著先進(jìn)冶金技術(shù)、低成本、高性能的綠色鋼材的方向發(fā)展。加熱時(shí)阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大加熱時(shí)阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大在軋制過(guò)程

50、中抑制奧氏體的再結(jié)晶在軋制過(guò)程中抑制奧氏體的再結(jié)晶抑制奧氏體再結(jié)晶后晶粒長(zhǎng)大和抑制奧氏體再結(jié)晶后晶粒長(zhǎng)大和/相變后鐵素相變后鐵素體晶粒長(zhǎng)大體晶粒長(zhǎng)大奧氏體或鐵素體中析出引起的析出強(qiáng)化作用奧氏體或鐵素體中析出引起的析出強(qiáng)化作用 (1)1)概念：通過(guò)控制加熱溫度、軋制概念：通過(guò)控制加熱溫度、軋制溫度、變形制度等工藝參數(shù)，控制溫度、變形制度等工藝參數(shù)，控制奧氏體的狀態(tài)和相變產(chǎn)物的組織狀?yuàn)W氏體的狀態(tài)和相變產(chǎn)物的組織狀態(tài)，從而達(dá)到控制鋼材組織性能的態(tài)，從而達(dá)到控制鋼材組織性能的目的。目的。139奧氏體再結(jié)晶區(qū)的控制軋制奧氏體再結(jié)晶區(qū)的控制軋制（又稱（又稱型控制型控制軋制軋制) ) 特點(diǎn)特點(diǎn)：軋制全部在奧

51、氏體再結(jié)晶區(qū)內(nèi)進(jìn)行：軋制全部在奧氏體再結(jié)晶區(qū)內(nèi)進(jìn)行（950950以上）。以上）。 控制機(jī)理控制機(jī)理：它是通過(guò)奧氏體晶粒的形變、：它是通過(guò)奧氏體晶粒的形變、再結(jié)晶的反復(fù)進(jìn)行使奧氏體再結(jié)晶晶粒細(xì)化，再結(jié)晶的反復(fù)進(jìn)行使奧氏體再結(jié)晶晶粒細(xì)化，相變后能得到均勻的較細(xì)小的鐵素體珠光體相變后能得到均勻的較細(xì)小的鐵素體珠光體組織。組織。140奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的控制軋制（又稱奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的控制軋制（又稱型型控軋控軋) ) 控制機(jī)理控制機(jī)理：軋后的奧氏體晶粒不發(fā)生再軋后的奧氏體晶粒不發(fā)生再結(jié)晶，變形使晶粒沿軋制方向拉長(zhǎng)，晶粒結(jié)晶，變形使晶粒沿軋制方向拉長(zhǎng)，晶粒內(nèi)產(chǎn)生大量滑移帶和位錯(cuò)，增大了有效晶內(nèi)產(chǎn)生大量滑移

52、帶和位錯(cuò)，增大了有效晶界面積。相變時(shí)，鐵素體晶核不僅在奧氏界面積。相變時(shí)，鐵素體晶核不僅在奧氏體晶粒邊界上、而且也在晶內(nèi)變形帶上形體晶粒邊界上、而且也在晶內(nèi)變形帶上形成成( (這是這是型控制軋制最重要的特點(diǎn)型控制軋制最重要的特點(diǎn)) )，從，從而獲得更細(xì)小的鐵素體晶粒，使熱軋鋼板而獲得更細(xì)小的鐵素體晶粒，使熱軋鋼板的綜合機(jī)械性能、尤其是低溫沖擊韌性有的綜合機(jī)械性能、尤其是低溫沖擊韌性有明顯的提高。明顯的提高。 141 兩相區(qū)的控制軋制兩相區(qū)的控制軋制( (也稱也稱型控制軋制型控制軋制) ) 控制機(jī)理控制機(jī)理：軋材在兩相區(qū)中：軋材在兩相區(qū)中, ,變形時(shí)形成變形時(shí)形成了拉長(zhǎng)的未再結(jié)晶奧氏體晶粒和加工

53、硬化了拉長(zhǎng)的未再結(jié)晶奧氏體晶粒和加工硬化的鐵素體晶粒，相變后就形成了由未再結(jié)的鐵素體晶粒，相變后就形成了由未再結(jié)晶奧氏體晶粒轉(zhuǎn)變生成的軟的多邊形鐵素晶奧氏體晶粒轉(zhuǎn)變生成的軟的多邊形鐵素體晶粒和經(jīng)變形的硬的鐵素體晶粒的混合體晶粒和經(jīng)變形的硬的鐵素體晶粒的混合組織，從而使材料的性能發(fā)生變化。組織，從而使材料的性能發(fā)生變化。 142 控制軋制分類示意圖控制軋制分類示意圖a a型型- -高溫控制軋制；高溫控制軋制；b b型型- -低溫控制低溫控制軋制；軋制；c c型型-(-(+ +) )兩相區(qū)控制軋制兩相區(qū)控制軋制143各種軋制中厚鋼板工藝示意圖各種軋制中厚鋼板工藝示意圖A-普通熱軋工藝普通熱軋工藝B

54、-三階段控制軋制（三階段控制軋制（ I型型+II型型+（A+F）兩相區(qū)）和控制冷卻工藝）兩相區(qū)）和控制冷卻工藝C-兩階段控制軋制（兩階段控制軋制（ I型型+II型）和控制冷卻工藝型）和控制冷卻工藝D-高溫再結(jié)晶型（高溫再結(jié)晶型（ I型）控制軋制工藝和控制冷卻工藝。型）控制軋制工藝和控制冷卻工藝。144(1)(1)坯料的加熱制度坯料的加熱制度 坯料的最高加熱溫度的選擇應(yīng)考慮對(duì)原始坯料的最高加熱溫度的選擇應(yīng)考慮對(duì)原始奧氏體晶粒大小、晶粒均勻程度、碳化物的溶奧氏體晶粒大小、晶粒均勻程度、碳化物的溶解程度以及開軋溫度和終軋溫度的要求。解程度以及開軋溫度和終軋溫度的要求。 對(duì)一般軋制，加熱的最高溫度不能

55、超過(guò)奧氏對(duì)一般軋制，加熱的最高溫度不能超過(guò)奧氏體晶粒急劇長(zhǎng)大的溫度，如軋制低碳中厚板一般體晶粒急劇長(zhǎng)大的溫度，如軋制低碳中厚板一般不超過(guò)不超過(guò)12501250。但對(duì)控軋。但對(duì)控軋型或型或型都應(yīng)降低加型都應(yīng)降低加熱溫度熱溫度( (型控軋比一般軋制低型控軋比一般軋制低100100300300) )，尤，尤其要避免高溫保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不使變形前晶粒過(guò)其要避免高溫保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不使變形前晶粒過(guò)分長(zhǎng)大，為軋制前提供盡可能小的原始晶粒，以分長(zhǎng)大，為軋制前提供盡可能小的原始晶粒，以便最終得到細(xì)小晶粒和防止出現(xiàn)魏氏組織。便最終得到細(xì)小晶粒和防止出現(xiàn)魏氏組織。145(2)(2)中間待溫時(shí)板坯厚度的控制中間待溫時(shí)板

56、坯厚度的控制 采用兩階段控制軋制時(shí)，采用兩階段控制軋制時(shí)，第一階段是第一階段是在在 完全再結(jié)晶區(qū)軋制，之后，進(jìn)行待溫或快冷，完全再結(jié)晶區(qū)軋制，之后，進(jìn)行待溫或快冷，以防止在部分再結(jié)晶區(qū)軋制，這一溫度范圍以防止在部分再結(jié)晶區(qū)軋制，這一溫度范圍隨鋼的成分不同，波動(dòng)在隨鋼的成分不同，波動(dòng)在10001000870870。待溫。待溫后，在未再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行第二階段的控制軋制。后，在未再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行第二階段的控制軋制。在第二階段在第二階段，即待溫后到成品厚度的總變形，即待溫后到成品厚度的總變形率應(yīng)大于率應(yīng)大于40%40%50%50%以上?？倝合侣试酱笠陨?。總壓下率越大( (一般一般不大于不大于65%)65%)，

57、則鐵素體晶粒越細(xì)小，彈性極，則鐵素體晶粒越細(xì)小，彈性極限和強(qiáng)度就越高，脆性轉(zhuǎn)變溫度越低，所以，限和強(qiáng)度就越高，脆性轉(zhuǎn)變溫度越低，所以，中間待溫后的鋼板厚度中間待溫后的鋼板厚度( (即中間厚度即中間厚度) )是很重是很重要的一個(gè)參數(shù)。要的一個(gè)參數(shù)。 146 (3)(3)道次變形量和終軋溫度的控制道次變形量和終軋溫度的控制 在完全再結(jié)晶區(qū)，每道次的變形量必須大在完全再結(jié)晶區(qū)，每道次的變形量必須大于再結(jié)晶臨界變形量的上限，以確保發(fā)生完全于再結(jié)晶臨界變形量的上限，以確保發(fā)生完全再結(jié)晶。再結(jié)晶。 在未再結(jié)晶區(qū)軋制時(shí)，加大總變形量，以在未再結(jié)晶區(qū)軋制時(shí)，加大總變形量，以增多奧氏體晶粒中滑移帶和位錯(cuò)密度、增

58、大有增多奧氏體晶粒中滑移帶和位錯(cuò)密度、增大有效晶界面積，為鐵素體相變形核創(chuàng)造有利條件。效晶界面積，為鐵素體相變形核創(chuàng)造有利條件。 在在(+)(+)兩相區(qū)控制軋制時(shí)，在壓下量?jī)上鄥^(qū)控制軋制時(shí)，在壓下量較小階段增大變形量，鋼的強(qiáng)度提高很快。當(dāng)較小階段增大變形量，鋼的強(qiáng)度提高很快。當(dāng)變形量大于變形量大于30%30%時(shí)，再加大壓下量則強(qiáng)度提高時(shí)，再加大壓下量則強(qiáng)度提高比較平緩，而韌性得到明顯改善。比較平緩，而韌性得到明顯改善。1472.8.42.8.4控制軋制的優(yōu)點(diǎn)控制軋制的優(yōu)點(diǎn) （1 1）使鋼材的強(qiáng)度和低溫韌性提高；）使鋼材的強(qiáng)度和低溫韌性提高； （2 2）節(jié)省能源，使生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化；）節(jié)省能源，使生

59、產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化； （3 3）充分發(fā)揮微量合金元素的作用。）充分發(fā)揮微量合金元素的作用。 會(huì)增大軋機(jī)的負(fù)荷，影響會(huì)增大軋機(jī)的負(fù)荷，影響軋機(jī)的產(chǎn)量。軋機(jī)的產(chǎn)量。缺點(diǎn)缺點(diǎn)1482.8.52.8.5控制冷卻控制冷卻控制冷卻是利用軋后的余熱，以控制冷卻是利用軋后的余熱，以一定的控制手段控制其冷卻速度，一定的控制手段控制其冷卻速度，從而獲得所需要的組織和性能的從而獲得所需要的組織和性能的方法。方法。機(jī)理：細(xì)化相變前的奧氏體組織，阻機(jī)理：細(xì)化相變前的奧氏體組織，阻止或延遲碳化物在冷卻過(guò)程中過(guò)早析止或延遲碳化物在冷卻過(guò)程中過(guò)早析出，使其在鐵素體中彌散析出，提高出，使其在鐵素體中彌散析出，提高強(qiáng)度。同時(shí)減小珠光體團(tuán)

60、的尺寸，細(xì)強(qiáng)度。同時(shí)減小珠光體團(tuán)的尺寸，細(xì)化珠光體片層間距，改善鋼材包括塑化珠光體片層間距，改善鋼材包括塑性、韌性等在內(nèi)的綜合力學(xué)性能。性、韌性等在內(nèi)的綜合力學(xué)性能。 1.1.概概念念2.機(jī)理149(1) (1) 鋼材軋后的控制冷卻過(guò)程鋼材軋后的控制冷卻過(guò)程分分為為三三個(gè)個(gè) 階階 段段 一次冷卻一次冷卻二次冷卻二次冷卻三次冷卻三次冷卻150一次冷卻一次冷卻 一次冷卻是指從終軋開始到變形奧氏一次冷卻是指從終軋開始到變形奧氏體向鐵素體或滲碳體開始轉(zhuǎn)變的溫度范圍內(nèi)體向鐵素體或滲碳體開始轉(zhuǎn)變的溫度范圍內(nèi)的控制。的控制。 方法：一般采用快速冷卻。方法：一般采用快速冷卻。 一次冷卻的目的：控制變形奧氏體的