控軋控冷工藝的技術(shù)研究與應(yīng)用

1、. . . . 學(xué) 號：02HEBEIVocatioanal and TechnicalCollege畢業(yè)論文GRADUATE THESIS論文題目： 控軋控冷工藝的技術(shù)研究與應(yīng)用學(xué)生： 明明專業(yè)班級： 材料081院 系： 資源與環(huán)境工程系指導(dǎo)教師：黃麗穎 王存海2011年6月2日15 / 18目錄摘要1ABSTRACT2引言31 控軋控冷技術(shù)的概述41.1控軋控冷技術(shù)的定義41.1.1控制軋制與普通軋制的比較41.2板帶鋼控制軋制工藝的種類和特點41.2.1板帶鋼控制軋制的種類4 1.2.2板帶鋼控制軋制的特點 52 控軋控冷的機理以與必要性62.1控制軋制的機理 62.2控制軋制的必要性

2、72.2.1用戶對產(chǎn)品的性能要求 7 2.2.2控制軋制對新產(chǎn)品開發(fā)對的必要性 7 2.2.3為什么熱軋線材軋后需要采用控制冷卻工藝 93控軋控冷的應(yīng)用103.1 控軋控冷在板帶鋼中的應(yīng)用103.2控軋控冷在線棒材中的應(yīng)用103.3 控軋控冷技術(shù)應(yīng)用舉例 13結(jié)論14致15參考文獻16摘 要介紹了控軋控冷的機理，控制軋制的優(yōu)缺點?？刂栖堉婆c傳統(tǒng)軋制的比較；由于各種鋼種以與用戶對產(chǎn)品性能的要求越來越高，使得控制軋制應(yīng)用的必要性逐漸增大。高速線材軋制中應(yīng)用的主要是控制冷卻工藝，該技術(shù)的核心是通過對加熱溫度控制、軋前水冷、精軋機水冷、精軋機組后水冷、風冷線溫控等參數(shù)實現(xiàn)控制軋制。由于線材的軋制速度相

3、比其它都較高，在生產(chǎn)中產(chǎn)生的變形熱也相對較高，實現(xiàn)控制冷卻尤為重要，控制加熱溫度，在軋制的道次間使用間斷冷卻，保證產(chǎn)品的綜合性能（抗拉強度，硬度等等）。在板帶材中應(yīng)用的控制軋制技術(shù)的核心是在軋制過程過控制加熱溫度、軋制過程、冷卻條件等工藝參數(shù), 改善鋼材的強度、韌性、焊接性能。該項技術(shù)問世20 年來,經(jīng)過不斷地完善和鞏固, 已經(jīng)逐步擴展應(yīng)用到海洋結(jié)構(gòu)用鋼、線棒材、型材等各個領(lǐng)域。關(guān)鍵詞:控軋控冷；機理；特點；必要性；工藝參數(shù)；擴展應(yīng)用高速線材；加熱溫度；控軋控冷ABSTRACT 窗體頂端Describes the mechanism of controlled rolling and cool

4、ing to control the rolling of the advantages and disadvantages. Controlled rolling compared with the traditional rolling; because of various steel and users are increasingly demanding high performance, making the need for the application of controlled rolling increases. Application of high-speed wir

5、e rod rolling is mainly controlled cooling process, the technology is the core temperature control by heating, cooling before rolling and finishing mill in water-cooled, water cooled after finishing mill, cooling line temperature and other parameters to achieve controlled rolling .As compared to the

6、 other wire of the rolling speed is high,the deformation generated in the pooduction of heat is relatively high,the cooling is particularly important to achieve control,control heating temperature,the rolling is particularly important to achieve control,control heating temperture,the rolling of the

7、use of intermittent cooling between passes,to ensure that the intergrated product properties (tensile strength, hardness, etc.). In the application of plate and strip rolling technology is the core of the control during rolling by controlling the heating temperature, the rolling process, the cooling

8、 conditions, process parameters, to improve the steel's strength, toughness, weldability. Advent of this technology for 20 years, through continuous improvement and consolidation, has been gradually extended to the marine structural steel, wire rods, profiles and other fields. 窗體底端Keywords:mecha

9、nism,characteristics,necessity,process parameters,extension using the high speed wire rod, heating temperature,controlled rolling and cooling 引 言 控制軋制（C-R）和控制冷卻（C-C）技術(shù)的研究始于1890年二次世界大戰(zhàn)的德國，當時科研人員對鋼鐵產(chǎn)品的加熱工條件、材質(zhì)與顯微金相組織之間的關(guān)系進行了非系統(tǒng)的零散研究。到了20世紀60年代初期，在美國科研人員定性地解釋了熱軋后的鋼材繼續(xù)發(fā)生奧氏體再結(jié)晶動力學(xué)變化后，這才從理論上某種程度的解釋了控制軋制技術(shù)

10、。到了20 世紀60年代末期，科研人員通過實驗發(fā)現(xiàn)，添加微量元素鈮（Nb）對提高單純軋制鋼材的強度有效。隨后進一步研究表明，造成鈮系鋼材強度高的原因，是由于維系鈮碳氮化合物的鐵素體析出強化造成的，。同期英國鋼鐵研究機構(gòu)（British Iron Steel researchassociation）對軋制鋼材的顯微結(jié)構(gòu)和機械性能的定量關(guān)系、鈮、釩(V) 的強化機理, 控制軋制原理等進行研究, 證實了依靠物理冶金基礎(chǔ), 進行合理的合金成分的設(shè)計和軋制條件的設(shè)定, 便能達到所期望的鋼材目標性能值和顯微組織。到了20世紀70年代, 對鋼材強度、低溫韌性、焊接性能要求更高了, 21世紀80年代以來，高速

11、線材的軋制速度己突破100m/s,由于軋制速度的提高，導(dǎo)致軋件的溫升增加，使終軋溫度高于1000，線材成品表面的氧化鐵皮增多、晶粒粗大、鋼材的顯微組織和機械性能極不均勻?？刂栖堉浦兴浜蛙埡蟮纳⒕砝鋮s，以便得到組織性能良好的線材;保證軋件的軋制溫度，控冷控軋就顯得至關(guān)重要，因此，合適的控軋控冷參數(shù)是軋制生產(chǎn)線水平高低的重要標志之一而此時僅僅依靠傳統(tǒng)的控制軋制技術(shù)遠遠不夠。于是在奧氏體控制軋制的基礎(chǔ)上, 還需要控制冷卻速度來控制相變本身, 于是開始了真正意義的控軋控冷技術(shù)的應(yīng)用?？刂栖堉瓶梢栽诘来伍g控制冷卻還可以減少待溫時間，提高軋機小時產(chǎn)量。在道次間采用控制冷卻，可以精確地控制終軋溫度，減少軋

12、件停下來等待降溫的時間。利用軋后鋼材余熱，給予一定的冷卻速度控制其相變過程，從而可以取代軋后正火處理和淬火加回火處理，節(jié)省了二次加熱的能耗，減少了工序，縮短了生產(chǎn)周期，從而降低了生產(chǎn)成本。1控制軋制的概述1.1控軋控冷的定義1 控制軋制：是在調(diào)整鋼的化學(xué)成分的基礎(chǔ)上，通過控制加熱溫度、軋制溫度、變形制度等工藝參數(shù)，控制奧氏體狀態(tài)和相變產(chǎn)物的組織狀態(tài)，從而達到控制鋼材組織性能的目的2 控制冷卻：是通過控制熱軋鋼材軋后的冷卻條件來控制奧氏體組織狀態(tài)控制相變條件、控制碳化物析出行為、控制相變后鋼的組織和性能。3 TMCP：控制軋制和控制冷卻技術(shù)結(jié)合起來，能夠進一步提高鋼材的強韌性和獲得合理的綜合性能

13、，并能夠降低合金元素含量和碳含量，節(jié)約貴重的合金元素，降低生產(chǎn)成本。1.1.1 控制軋制與普通軋制的比較與普通生產(chǎn)工藝相比，通過控軋控冷生產(chǎn)工藝可以使鋼板的抗拉強度和屈服強度平均提高約4060MPa，在低溫韌性、焊接性能、節(jié)能、降低碳當量、節(jié)省合金元素以與冷卻均勻性、保持良好板形方面都有無可比擬的優(yōu)越性。1.2 鋼板和帶鋼控制軋制工藝的種類和特點1.2.1 控制軋制的種類：中厚鋼板的普通熱軋工藝是指坯料的加熱溫度一般高于1200，出爐后在高溫區(qū)不間斷地軋制到成品厚度，中軋溫度偏高，多在950以上，變形制度不嚴格控制，軋后一般采用空冷，因而獲得比較粗大的鐵素體和珠光體組織，鋼的力學(xué)性能偏低，特別

14、是低溫韌性很難達到要求。根據(jù)熱軋過程中變形奧氏體的組織狀態(tài)和相變機制不同，將控制軋制分為三個階段，即在奧氏體再結(jié)晶溫度區(qū)的控制軋制稱為奧氏體再結(jié)晶型控制軋制；在奧氏體未在結(jié)晶溫度區(qū)的控制軋制稱為奧氏體未在結(jié)晶型控制軋制；在奧氏體和鐵素體（A+F）兩相溫度區(qū)的控制軋制叫兩相區(qū)控制軋制中厚板和板帶鋼熱軋時，幾可以采用單一類型的控制軋制工藝，也可以采用兩種或三種類型相配合的控制軋制工藝1.2.2控制軋制的特點：1 控制軋制的優(yōu)點 1）可以在提高鋼材強度的同時提高鋼材的低溫韌性。2）可以充分發(fā)揮鈮、釩、鈦等微量元素的作用。2 控制軋制工藝的缺點：1）要求較低的軋制變形溫度和一定的道次壓下率，因此增大了

15、軋制負荷。2）由于要求較低的終軋溫度，大規(guī)格產(chǎn)品需要在軋制道次之間待溫，降低軋機生產(chǎn)率。3 控制冷卻工藝的優(yōu)點1）節(jié)約能耗、降低生產(chǎn)成本。利用軋后鋼材余熱，給予一定的冷卻速度控制其相變過程，從而可以取代軋后正火處理和淬火加回火處理，節(jié)省了二次加熱的能耗，減少了工序，縮短了生產(chǎn)周期，從而降低了生產(chǎn)成本。2）可以降低奧氏體相變溫度，細化室溫組織。軋后控制冷卻能夠降低奧氏體相變溫度，對同一晶粒度級別的奧氏體，低溫相變后會使，晶粒明顯細化，使珠光體片層間隔明顯變薄。3）可以降低鋼的碳當量。采用軋后控制冷卻工藝有可能減少鋼中的碳含量與合金元素加入量，達到降低碳當量的效果。4）道次間控制冷卻可以減少待溫時

16、間，提高軋機小時產(chǎn)量。在道次間采用控制冷卻，可以精確地控制終軋溫度，減少軋件停下來等待降溫的時間。2控軋控冷的基本原理以與必要性2.1控軋控冷的基本原理控制軋制的機理簡單可以描述為：1） 變形奧氏體晶粒被拉長2）形成大量變形帶、孿晶和位錯3）增加形核點，相變后細化晶粒具體描述為：通過控制熱軋條件,經(jīng)過相變過程在奧氏體() 的基體上,形成高密度的鐵素體() 晶核, 從而在相變后, 達到細化鋼材的組織結(jié)構(gòu)。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)鐵素體的形核位置通常是在奧氏體的相界面、由熱變形和變形帶造成的退火孿晶的面而控制奧氏體相結(jié)構(gòu)變化的關(guān)鍵因素是相變溫度, 在普通的熱軋中, 由于不涉與任何形式的控制軋制, 基本是根據(jù)產(chǎn)

17、品斷面的形狀進行軋制, 精軋后的溫度通常在1050900之間, 則生產(chǎn)的鋼材奧氏體晶粒尺寸粗大。所以在生產(chǎn)普通的C - Mn 鋼過程中, 通過控制軋制溫度, 把精軋道次安排在950 800圍, 經(jīng)過大量的研究表明在該溫度圍軋制,鋼材奧體則達到細化晶粒的目的。通過進一步研究表明, 細化奧氏體晶) 粒的方法是把軋制盡量安排在奧氏體的非再結(jié)晶溫度圍, 但是, 在這一圍, 由于奧氏體的再結(jié)晶點和Ar3 溫度點接近, 圍較窄, 所以, 在生產(chǎn)中并沒有取得多大的效果通過添加合金元素鈮(Nb) , 能夠升高再結(jié)晶點100, 同時又發(fā)現(xiàn)鐵素體生核點不是在奧氏體的相界面上, 而是在由于再結(jié)晶點上升而造成的非再結(jié)

18、晶區(qū)溫度圍縮減所造成的孿晶晶界和變形帶上, 這些界面作為鐵素體相成核場所的界面。因此, 在鈮鋼的精軋中, 對產(chǎn)品進行金相分析顯示軋制產(chǎn)品中存在結(jié)晶區(qū)有相當部分的奧氏體晶粒被細化。如圖1控制軋制和控制冷卻機理示意：圖1控制軋制和控制冷卻機理示意圖1控制軋制和控制冷卻機理示意（續(xù)）2.2控制軋制的必要性2.2.1用戶對產(chǎn)品性能的要求產(chǎn)品性能（強度、韌性、焊接性、沖擊性能等）決定性能的因素：組織結(jié)構(gòu)（晶粒、析出、組織分數(shù)等）決定組織的因素：成分和工藝（壓下率、溫度、冷卻速度）材料加工過程是冶金過程柔性制造技術(shù)加工工藝1加工工藝2加工工藝3組織特征1組織特征2組織特征3用戶要求1用戶要求2用戶要求3鋼

19、種成分2.2.2控制軋制對新產(chǎn)品開發(fā)對的必要性急需通過控軋控冷改變性能的鋼種管線鋼：開發(fā)西部，西氣東輸工程高級別船板高強度工程機械用鋼抗震耐火鋼（日本阪神震后提出）新一代鋼鐵材料：超級鋼新一代鋼鐵材料：超級鋼要求：超潔凈、超細晶、超均勻，實現(xiàn)強度翻番國家重大基礎(chǔ)研究項目(973)，參與國際競爭（日、美、）RAL承擔通過軋制和冷卻控制細化晶粒，提高性能經(jīng)過RAL實驗室實驗、寶鋼現(xiàn)場實驗、小批量生產(chǎn)工藝改進：重新分配壓下量，控制終軋溫度，卷取溫度效果：Q235屈服強度>400MPa，抗拉強度>510MPa 延伸率>28，寬冷彎合格，晶粒尺寸：3.9微米超級鋼實驗情況：Super-

20、SS400寶鋼首批試制200噸，為一汽供貨投料沖壓作發(fā)動機前置橫梁4000件，成品率1002001年千噸級供貨，2002年萬噸級；500MPa級超級鋼研究工作已經(jīng)取得良好進展；預(yù)期效果：第一步:通過控軋控冷，節(jié)省合金元素，降成本(200元/噸)第二步:減小鋼板厚度，減輕車重，降低油耗第三步:改進車型設(shè)計，遠景：3升車（寶鋼參加國際行動）實驗室實驗結(jié)果如圖2 工業(yè)生產(chǎn)結(jié)果如圖3圖2實驗室結(jié)果 圖3工業(yè)生產(chǎn)結(jié)果1000，保溫3min，900、20% 超級鋼Super-SS400變形850、25% 變形770、 工業(yè)生產(chǎn)條件下顯微組織67% 變形 道次間10 /s冷卻 晶粒3.9卷取溫度<45

21、0變形后 7 /s冷卻 屈服強度>400，抗拉強度>500通過新鋼種新產(chǎn)品的簡單介紹，SS400的各種屈服強度，抗拉強度，晶格的細度，延伸率，以與對成本的要求和各種優(yōu)勢都進一步說明了控制軋制對新產(chǎn)品的必要性。2.2.3為什么熱軋線材軋后需要采用控制冷卻工藝不同鋼種的線材熱軋生產(chǎn)過程中，根據(jù)其組織和性能的要求，必須從軋后的高溫狀態(tài)以不同的冷卻速度冷卻到常溫狀態(tài)。線材的終軋溫度和軋后的冷卻速度決定了線材的組織、力學(xué)性能與表面氧化鐵皮數(shù)量，因而對產(chǎn)品質(zhì)量有著極其重要的影響。所以，線材軋后采用什么樣的冷卻速度，是熱軋線材生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。線材軋后的冷卻方法基本分為兩大類

22、：一類是自然冷卻；另一類是控制冷卻。在老式的線材軋機上，由于軋制速度低，而且線卷盤重不大，所以熱軋后的盤卷多采用鉤式或板鏈式運輸機在自然環(huán)境中進行自然冷卻。盡管這種冷卻方式的冷卻速度慢，但因盤重小、溫度低，所以對整個線材盤卷的組織和性能影響不算太大，但是，無法通過控制軋后的冷卻速度調(diào)整其組織和性能。隨著線材軋機的結(jié)構(gòu)、布置的發(fā)展和變化，特別是在全連續(xù)式線材生產(chǎn)條件下，線材的終軋速度和終軋溫度不斷提高，盤重不斷加大?，F(xiàn)代化的高速線材軋機的終軋速度高，終軋溫度高，盤重也越來越重.。在這種情況下，如再采用自然冷卻方式，將使線材的冷卻時間加長，加劇盤卷外溫差，導(dǎo)致冷卻極不均勻，引起金相組織和性能不均，

23、而且表面氧化鐵皮過厚。對于碳含量較高的線材來說，容易引起二次脫碳。這些不良影響隨著終軋溫度的提高和盤重的增加而愈加顯著。而合理地控制線材軋后的冷卻速度并使冷卻均勻，能有效地減輕或消除這些影響。因此，對于連續(xù)式線材軋機、尤其是高速線材軋機，為了克服上述缺陷，提高線材質(zhì)量，采用熱軋后的控制冷卻工藝是必不可少的。3控軋控冷的應(yīng)用3.1 控軋控冷在板帶鋼中的應(yīng)用控軋控冷在板帶材中用的控軋控冷的工藝類型與相對應(yīng)用的鋼種：在結(jié)晶控制軋制法 此方法通常應(yīng)用的鋼種是低碳礬鈦氮鋼，含鈮中高碳鋼未再結(jié)晶控制軋制法 此方法通常應(yīng)用的鋼種是低碳硅錳鋼，20g鋼，低碳錳鈮鋼(+)兩相區(qū)控軋法 此方法通常應(yīng)用的鋼種是低碳

24、錳鈮鋼，低碳錳鈮釩鋼控制軋制+控制冷卻 此方法通常應(yīng)用的鋼種是低碳錳鈮鋼，低碳鈦鋼，A2F鋼，20g鋼，含鉻鉬熱軋雙相鋼3.2控軋控冷在線棒材中的應(yīng)用高速線材軋機的控制冷卻技術(shù)，也稱在線熱處理，是直接關(guān)系到產(chǎn)品力學(xué)性能與其均勻性的關(guān)鍵工藝。采用軋后控制冷卻技術(shù)增加了產(chǎn)品的附加值。同時實現(xiàn)了生產(chǎn)節(jié)能。在我國新建的高速線材車間得到了廣泛的采用。1 現(xiàn)代高速線材車間軋后控制冷卻技術(shù)包括兩部分:1)精軋機至吐絲機間的噴水冷卻(也稱一次水冷)； 2)吐絲機至集卷站間的散卷吹風冷卻(也稱二次風冷)。2 高速線材的軋后控制冷卻技術(shù)的主要目的:1)通過控制冷卻生產(chǎn)的線材，可使表面一次氧化鐵皮大大減少，節(jié)約金屬

25、。2)簡化一次加工工藝，節(jié)約能源。經(jīng)控制冷卻生產(chǎn)的線材，在一次加工中，幾乎可以取消拉拔前的退火和鉛浴淬火工藝。3)由于表面氧化鐵皮薄，而且為易于清除的Feo，因此在一次加工時，酸洗時間可以減少一半左右，大大降低了酸洗過程中酸的消耗量。4)經(jīng)過控制冷卻的線材金屬組織中細粒狀珠光體和索氏體占大部分，從而使線材易于拉拔，斷面收縮率可提高到80%一90%以上，5.5 mm線材可一次拉拔到2.0 mm以下。同時，由于整個盤卷在性能上均勻一致，保證了拉拔機能夠用較高的速度操作，由于這些原因可使拉拔費用降低20%左右。5)通過控制冷卻，可以獲得所要求的金相組織結(jié)構(gòu)和機械性能，線材通條機械性能均勻性好，其抗拉

26、強度波動可以控制在30MPa以下。3 精軋機至夾送輥與吐線機間的一次水冷軋后一次水冷控制技術(shù)主要是控溫軋制技術(shù)的延續(xù)，目的是使軋件從精軋溫度冷卻到吐絲機所需的溫度，并進一步控制線材奧氏體的晶粒度和減少氧化鐵皮的產(chǎn)生。近年新建的高速線材車間軋制的保證速度超過100m/s。設(shè)計的最大速度可達120 m/s,甚至達到140m/s。如此高的軋制速度，在軋制過程中金屬產(chǎn)生的變形熱隨軋制速度提高而增大，速度越高，變形熱越大,軋件溫度急劇升高，精軋機出口線材的溫度一般為1000-1050。難以滿足吐絲機對軋件溫度的要求(吐絲溫度一般控制在接近相變的750-850)。為了控制吐絲溫度，在精軋機出口至吐絲機間設(shè)

27、有多個冷卻水箱，采用閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，根據(jù)吐絲溫度的波動，自動控制軋后水冷段的水量，目前吐絲溫度差值基木可以控制在15左右。通過一次水冷使線材溫度急劇降到750-850，這不僅可使軋制后形成的細粒奧氏體組織經(jīng)急冷后保留下來，為相變提供合適的細粒金相組織和溫度條件，同時避免了線材在易于氧化的高溫狀態(tài)停留，減少了一次氧化鐵皮的生成。 在設(shè)計一次水冷段時要考慮到水冷速度不能太快，否則線材芯部與線材表面的溫度差太大，不利于線材的質(zhì)量。為了使線材均溫，設(shè)計了間斷冷卻，一般在水冷箱間加設(shè)恢復(fù)段。冷卻過程，是水冷-恢復(fù)一再水冷一再恢復(fù)的過程。3.吐絲機至集卷站間的二次風冷 作為主要的控制冷卻的二次風冷，經(jīng)過

28、多年發(fā)展，效果最好的為斯太爾摩鏈式風冷運輸線和輥式風冷運輸線，國早期建設(shè)的高速線材車間多采用鏈式風冷運輸線，目前被廣泛應(yīng)用的為輥式風冷運輸線。斯太爾摩風冷運輸線是一種能滿足線材不同冷卻要求的靈活系統(tǒng)，它可以保證線材通過不同冷卻工藝來獲得要求的金相組織和機械性能。 二次控制冷卻的斯太爾摩線，按控制冷卻的原理分，最常用的有三種控制冷卻方式:標準型、延遲型、緩慢型，得到普遍應(yīng)用的是標準型和延遲型。對于高碳鋼等鋼種采用標準型冷卻工藝，散落在冷卻線上的線圈運行速度快(0.5-1.6 m/s),冷卻速度為6-17/s，線圈搭接稀疏，保溫罩打開,強制送風，在快速冷卻過程中完成相變，獲得索氏體化的金相組織。對

29、于低碳鋼，低合金鋼等鋼種，則采用延遲型冷卻工藝，散落的線圈搭接密集，線圈在輸送機上運行速度緩慢(0.12-0.36m/s)，冷卻速度為0.6-1.4/s,蓋上保溫罩，停止送風，在緩慢冷卻過程中完成相變。 延遲型輥式運輸機雖然造價稍高于標準型，但其適應(yīng)性強，其冷卻速率圍為0.5- 17/s，不但可處理高中碳鋼，還可處理低碳鋼、焊條鋼、冷墩鋼和部分合金鋼。由于采用輥式運輸并設(shè)計了多個跌落臺階，且各段輥道采用不同的運行速度，線材搭接形成的熱點問題得到很好解決，故近年新建高速線材車間幾乎均采用此型式。 衡量二次風冷技術(shù)的主要指標是冷卻強度。(m3/(s*kg*m)，既每秒鐘·每千克線材在每米

30、盤卷冷卻線上獲得的風量)。80年代初期其冷卻強度普遍在0.2-0.3圍，即每臺風機的風量小于90000 m3/h，風壓<2.49kPa。90年代新建的高速線材軋機，冷卻強度普遍提高到0.5-0.6,即每臺風機的風量>150000m3/h，風壓>2.49kPa，被稱為大風量高風壓強冷技術(shù)(國外稱MORAIR)。大風量是提高冷卻速度的有效手段，高風壓可以增加風與線材接觸時間，均是提高冷卻效率的主要措施。采用強冷技術(shù)可使線材獲得高強度、高塑性與良好的再加工性能，特別對鋼繩、鋼簾線、預(yù)應(yīng)力鋼線、高強度螺栓與部分冷墩用線材，其效果更為突出。獲得的性能已接近經(jīng)鉛浴淬火或直接淬火回火處理的

31、指標，對提高線材再加工的作業(yè)率與降低成本都具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。 衡量線材質(zhì)量的另一項指標是力學(xué)性能的均勻性，即同盤或同圈的力學(xué)性能差。為縮小強度差，散卷冷卻線各段輥道之間增加了速度差和高度差，用來消除線圈熱點。實現(xiàn)風量的合理分布與調(diào)節(jié)。隨著處理線材直徑加大，相應(yīng)要求風冷能力增大，因而出現(xiàn)了大風量運輸機，其每米長度風量增加到常規(guī)運輸機的3倍，最大風冷速率可達2030/s，對大規(guī)格線材則增加水霧冷卻，近年國外有的廠家采用了亞音速超風冷技術(shù)，其冷卻速率達30/s。此外，為進一步減少搭接造成的影響，設(shè)計出臺階式的運輸機，在運輸機全長上設(shè)有3-5個跌落段輥道，落差為200- 250 mm，各段采用

32、交流變頻電機傳動使各段有不同的運行速度，從而使線材錯動。斯太爾摩輥式冷卻輸送機近年來的發(fā)展和改進主要容有： 1)斯太爾摩線的總長度有加長的趨勢，目前多為90m左右，最近期新建的高速線材車間多采用100m或更長。 2)輥道段數(shù)增多，通常采用9段，也有采用11段的或更多段。3)采用大風量高風壓冷卻風機，使線材的抗拉強度顯著提高。4)風機臺數(shù)增加，多數(shù)為10臺，也有采用11臺，近期新建的高速線材車間有采用14臺風機的。5)設(shè)有保溫罩的保溫段的總長度亦趨于加長，有的已達90m。 6)冷卻段的各段輸送輥道均為爬坡式。每段輥道間增加跌落段(落差為200- 250mm)，目的在于分開線圈之間的距離，此項措施

33、，不但提高線圈抗拉強度的均勻性，也有利于集卷操作。這對于線圈搭接密集進行延遲冷卻的線材尤為重要。7)實心的耐熱鑄鐵傳動輥兩端加工有散熱的翅片，有良好的散熱冷卻效果，避免軸承過度受熱。8)在輸送機的2, 4, 6, 8段設(shè)有振動輥，用來改變輸送機上線圈的重疊位置，以消除“熱死點”效應(yīng)。改善通條性能，防止拉拔斷裂。9)輥道采用交流變頻電機，單獨進行速度控制。3.3控軋控冷在型材中的應(yīng)用過去國外用于阿拉斯加的H型鋼，490MPa級在-46時的沖擊韌性值大于等于34焦耳，平均值最小大于等于30焦耳。而新日鐵開發(fā)的指標為-46時，平均值最小大于等于44焦耳，平均值大于等于54焦耳。為了達到這一性能，新日

34、鐵采取了如下H型鋼控制軋制法： 1） 控制剛鋼的成分，根據(jù)規(guī)格的不同選用不同的成分，并且加入為合金元素；2）低溫加熱在950以下，未在結(jié)晶區(qū)軋制時，累積變形量大于50%，以提高鋼材的韌性3）在軋制中對翼緣部分進行控制冷卻，以減少溫度差，細化鐵素體晶粒，同時使H型鋼的斷面各部分的組織和性能均勻，防止產(chǎn)生較大應(yīng)力防止翹曲或彎曲。結(jié) 論 實現(xiàn)控制軋制是由多方面的因素共同決定的，控制軋制是通過控制熱軋條件，獲得粒度均勻細小的奧氏體晶粒，大量實驗表明把精軋道次安排在950800圍，在該溫度圍軋制，鋼材的奧氏體才能達到細化晶粒的目的，即在這一圍由于奧氏體的再結(jié)晶點和Ar3溫度點接近，通過加入合金元素，增加

35、了再結(jié)晶溫度和Ar3溫度線之間的距離，增加了奧氏體未在結(jié)晶區(qū)的圍，在實現(xiàn)在奧氏體未在結(jié)晶區(qū)的控制軋制的同時也充分利用了微量合金元素的作用?？刂栖堉瓶煞譃閵W氏體未在結(jié)晶區(qū)控制軋制，奧氏體結(jié)晶區(qū)控制軋制，兩相去控制軋制，根據(jù)鋼材的要求、鋼種，可以同時應(yīng)用兩種或兩種以上的多種軋制法 控制冷卻工藝應(yīng)用非常廣泛，尤其在線材生產(chǎn)中由于線材的軋制速度相比板帶鋼、型鋼要高的多，所對應(yīng)的在軋制過程中金屬產(chǎn)生的變形熱隨軋制速度提高而增大，速度越高，變形熱越大,軋件溫度急劇升高，采用控制冷卻工藝iu顯得與其重要了，現(xiàn)在大多生產(chǎn)廠家都加大了軋機間的距離，目的就是在實現(xiàn)控制冷卻的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)線材的溫度均勻，間斷冷卻使得鋼材的芯部跟表面溫度相差不會太大，增加了鋼材的力學(xué)性能，減少了性能的缺陷 控制軋制在提高鋼材強度的同時提高鋼材的低溫韌性，充分發(fā)揮鈮、釩、