当前位置：文档库 › 高速线材的控轧控冷技术分析

高速线材的控轧控冷技术分析

系别：

专业：

学号：

姓名：

论文题目：高速线材的控轧控冷技术分析校内指导教师：

完成日期：年月日

摘要......................................................................................... I 引言.. (1)

一控制轧制和控制冷却的特点及其工艺 (2)

1.控制轧制的特点 (3)

（1）再结晶区变形 (4)

（2）未再结晶区变形 (5)

（3）(γ+α)两相区变形 (5)

2.控制冷却的特点 (6)

（1）节约能源、降低生产成本： (6)

（2）可以降低奥氏体相变温度，细化室温组织 (6)

（3）可以降低钢的碳当量 (7)

（4）道次间控制冷却 (7)

3.线材轧后控制冷却过程分为3个阶段 (8)

（1）一次冷却 (8)

（2）二次冷却 (8)

（3）三次冷却 (8)

4.控制轧制、控制冷却的工艺 (10)

（1）控制钢坯加热温度 (10)

（2）控制最后几个轧制道次的轧制温度 (11)

（3）在奥氏体未再结晶区内给予的变形量 (11)

（4）控制轧后的钢材冷却速度 (11)

二控制冷却工艺参数 (13)

1.工艺参数的设定 (13)

（1）终轧温度的设定 (13)

（2）吐丝温度的设定 (14)

（3）相变区冷却速度的设定 (16)

（4）集卷温度 (17)

2.控制轧制和控制冷却的工艺参数控制 (17)

（1）控制钢坯加热温度 (17)

（2）控制最后几个轧制道次的轧制温度 (18)

（3）在奥氏体末再结晶区域内给予足够的变形 (18)

（4）对轧制后的钢材的要求 (18)

三控制冷却工艺应用 (18)

1.低碳钢 (18)

2.高碳钢 (20)

3.冷镦钢 (20)

四控制轧制、控制冷却在线材生产中的应用 (21)

1.线材控温轧制和控制冷却的目的 (21)

2.控温轧制有如下几种变形制度 (22)

（1）二阶段变形制度 (22)

（2）三阶段变形制度 (22)

3.现代高速线材轧机控温轧制及控制冷却的特点 (24)

（1）实现了全轧制过程的控制轧制 (24)

（2）精度较高的水冷闭环控制系统 (24)

（3）多种用途的控冷运输机系统 (25)

结论 (27)

参考文献 (28)

摘要

介绍了控轧控冷的机理,控制轧制的优缺点。由于各种钢种以及用户对产品性能的要求越来越高,使得控制轧制应用的必要性逐渐增大。高速线材轧制中应用的主要是控制冷却工艺,该技术的核心是通过对加热温度控制、轧前水冷、精轧机内水冷、精轧机组后水冷、风冷线温控等参数实现控制轧制。由于线材的轧制速度相比其它都较高，在生产中产生的变形热也相对较高,实现控制冷却尤为重要,控制加热温度,在轧制的道次间使用间断冷却,保证产品的综合性能（抗拉强度,硬度等等）。

关键词: 控制轧制；控制冷却；工艺参数；斯太尔摩控冷

引言

自21世纪80年代以来,高速线材的轧制速度已经突破100m/s,由于轧制速度的提高导致轧件的温升增加,使终轧温度高于1000℃,线材成品表面的氧化铁皮增多、晶粒粗大、钢材的显微组织和机械性能极不均[1]。控轧控冷就显得至关重要,它是通过工艺手段充分挖掘钢材潜力,大幅提高钢材的综合性能,它具有节约合金、简化工序、节约能源消耗等优点,由于它具有形变化和相变强化的综合作用所以,它既能提高钢材的强度,又能改善钢材的韧性和塑性。能够进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合性能，并能够降低合金元素含量和碳含量，节约贵重的合金元素，降低生产成本。因此，合适的控轧控冷工艺调节参数是轧制生产线水平高低的重要标志之一。

一控制轧制和控制冷却的特点及其工艺

控制轧制:是在热轧过程中通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制,使热塑性变形与固态相变结合,以获得细小的晶粒组织,使钢材具有优异的综合力学性能的新工艺。对低碳钢、低合金钢来说采用控制轧制的工艺主要是通过控制轧制工艺参数细化变形奥氏体晶粒。经过奥氏体向铁索体和珠光体的相变。形成细化的铁素体晶粒和较为细小的珠光体球团。从而达到提高钢的强度、韧性和焊接性能的目的。

控制冷却：是通过控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材的组织和性能的目的。由于热轧变形的作用,促使变形奥氏体向铁素体转变温度(Ar3)提高,相变后的铁素体晶粒容易长大,造成力学性能降低,为了细化铁索体晶粒,减小珠光体片层间距,阻止碳化物在高温下析出,以提高析出强化效果,而采用人为的有目的控制冷却过程的工艺。

控制轧制和控制冷却相结合能将热轧钢材的形变强化和相变强化两种强化效果相加，进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合力学性能。

1.控制轧制的特点

控制轧制广义地解释为从轧前的加热到最终轧制道次为止的整个轧制过程的控制,即通过全部热轧条件的最优化人为地调整奥氏体的状态,使其在后续的冷却过程中相变为期望的细晶组织,得到良好的强度和韧性的加工过程,其操作如图1 所示[2]。

图1 各种轧制程序的模式

线材的控制轧制可以减少脱碳,控制晶粒尺寸,改善钢的冷变形性能,控制抗拉强度及显微组织,取消热处理,减少氧化铁皮。控制轧制技术的工艺要求：低温变形可以导致晶粒细化,因此尽可能降低加热温度,细化开轧前的奥氏体晶粒,一般线材加热温度为1 000～1 150 ℃；调整变形温度是控制高温奥氏体的重要手段,线材轧制多为全部机架连续轧制,因此调整空延时间余地很小,最

好采用机架间水冷；在中间温度区(900 ℃以上)的轧制道次实现最优化,通过反复再结晶使奥氏体晶粒微细化；加大奥氏体未再结晶区的累积压下量,增加奥氏体每单位体积的晶粒界面积和变形带面积。根据变形温度的不同,控制轧制工艺可分为3个阶段：（1）再结晶区变形

又称为Ⅰ型控制轧制或常规轧制,轧制温度大于950 ℃,这种类型是在奥氏体变形过程中和变形后自发产生奥氏体再结晶的区域中轧制,一般温度较高,在1 000 ℃以上。奥氏体晶粒因重复发生静态再结晶而细化,奥氏体细化导致铁素体细化,晶粒细化有某一极限值( 10 ～20μm) 。

IA型：如果热轧后奥氏体发生在结晶，并且在转变前粗化成小雨或等于ASTMNo.5级的奥氏体晶粒，那么转变时容易形成魏氏组织铁素体和珠光体。形成魏氏组织的倾向在含铌钢中最强烈，其次是非合金钢，含铌钢最弱。

IB型：如果热轧后奥氏体发生在结晶，在转变前奥氏体晶粒是ASTMNo.6级或更细。铁素体晶核基本上在奥氏体晶界上形成，并获得具有等轴铁素体和珠光体的均匀组织。原始奥氏体越

细，转变后的铁素体也越细。

（2）未再结晶区变形

又称为Ⅱ型控制轧制或常化轧制,轧制温度为950 ℃～A r3 ,在此区间轧制时钢不发生奥氏体再结晶现象,塑性变形使奥氏体晶粒拉长,晶粒内部出现大量变形带、孪晶和位错,增加形核点,促进奥氏体边界及晶粒内部的形核率和形核速度,可以获得细小均匀块状铁素体晶粒(5～10μm) 。转变中，不形成魏氏组织和上贝氏体。

（3）(γ+α)两相区变形

又称为Ⅲ型控制轧制或热机轧制,轧制温度小于Ar3 ,奥氏体产生加工硬化,铁素体产生亚结构,亚结构使强度提高,脆性转变温度降低,晶粒细化(3～5μm)。

摩根型精轧机为顶角45°V型结构,由辊箱、废料防护罩和传动箱组成,传动箱通过串联连接的方式连接在驱动电机上,两根传动轴接近底面基础,机组重心下降,增加了机组的稳定性。轧辊箱包括轧辊、导卫和相关的电气元件、油/气润滑、冷却水和液压系

统,在机架间设水冷导卫装置,将控制轧制技术引入设备整体设计,增大了轧机轧制能力。

2.控制冷却的特点

控制冷却的实质是晶粒细化和相变强化,即在控制轧制之后,对奥氏体分解相变温度区进行某种程度的快速冷却,使相变组织细晶化,甚至相变成新的组织,然后再空冷的工艺。线材轧后的冷却方式分为自然冷却和控制冷却。

（1）节约能源、降低生产成本：

利用轧后钢材余热，给予一定的冷却速度控制其相变过程，从而可以取代轧后正火处理和淬火加回火处理，节省了二次加热的能耗，减少了工序，缩短了生产周期，从而减低了成本。（2）可以降低奥氏体相变温度，细化室温组织

轧后控制冷却能够降低奥氏体相变温度，对同一晶粒级别的奥氏体，低温相变后会使α晶粒明显细化，使珠光体片层间隔明显变薄。例如，在800℃终轧的16Mn钢材，当轧后冷却温度从0.5℃/s提高到9.5℃/s时α晶粒平均直径从12μm细化到7.5μm，

σs从360Pa增加到420Pa。

（3）可以降低钢的碳当量

采用轧后控制冷却工艺有可能减少钢中碳含量及合金元素加入量，达到降低碳当量的效果。低的碳当量有利于焊接性能、低温韧性和冷成型性能，这是当前各国所追求的大规模生产工业用钢材的最经济工艺路线。

（4）道次间控制冷却可以减少待温时间，提高轧机的小时产量在道次间采用控制冷却，可以精确地控制终轧温度，减少轧件停下来等待降温的时间。在控制轧制时，为了保证能在奥氏体未再结晶区轧制，一般均采用待温轧制的工艺，待温轧制延长轧制节奏，降低产量。为了少影响产量，采用多块钢坯循环交叉轧制的方法，虽然补救了一些，但需要增建离线旁路辊道及移送设备，增加了场地和设备。采用道次间控制冷却，在保证冷却均匀的条件下，可以取消待温和循环轧制。从而提高产量。如生产3.0mm厚、1000mm宽热轧板卷时，开动连轧机架间的冷却装置可以使轧机小时产量从550t增加到720t。

3.线材轧后控制冷却过程分为3个阶段

（1）一次冷却

从终轧温度开始到奥氏体向铁素体开始转变温度A r3或二次碳化物开始析出温度A c 范围内的冷却,其目的是控制热变形后的奥氏体状态,阻止奥氏体晶粒长大或碳化物析出,固定由于变形而引起的位错,加大过冷度,降低相变温度,为相变做组织上的准备。一般来说，一次冷却的开始快冷温度越接近终轧温度,细化变形奥氏体和增大有效晶界面积的效果越明显。

（2）二次冷却

热轧钢材经过一次冷却后,立即进入由奥氏体向铁素体或碳化物析出的相变阶段。二次冷却的目的就是在相变过程中控制相变冷却开始温度、冷却速度和停止冷却温度等参数,来控制相变过程,从而达到控制相变产物形态、结构。

（3）三次冷却

相变之后直到室温这一温度区间的冷却。一般钢材相变后多采用空冷,冷却均匀,形成铁素体和珠光体。此外,固溶在铁素体中

的过饱和碳化物在慢冷中不断弥散析出,使其沉淀强化。对一些微合金化钢,在相变完成之后仍采用快冷工艺,以阻止碳化物析出,保持碳化物固溶状态,达到固溶强化的目的。轧后温度和冷却速度是线材生产质量控制的关键。钢种成分不同,转变温度、转变时间和组织特征各不相同,即使是同一钢种只要最终用途不同,所要求的组织和性能也不尽相同,因此,工艺上对线材控制冷却提出的基本要求是能够严格控制轧件冷却过程中各阶段的冷却速度和相变温度,使线材产品既保证性能要求,又尽可能地减少氧化烧损。其技术关键：线材产品要求通条性能好,对控制冷却装置要求较高；对再结晶奥氏体进行水冷效果并不明显；对未再结晶奥氏体进行水冷,在变形后的奥氏体晶界面或变形带产生晶核,在奥氏体晶粒内也会生成铁素体核,产生明显的晶粒细化效果；超级钢线材控冷后的组织,为细晶铁素体+分散的贝氏体的混

合组织,强度提高明显；线材以10℃/ s的冷却速度进行冷却,强度可以明显提高,如图2所示,韧性可以保持不变。

图2 控制冷却速度对线材性能的影响4.控制轧制、控制冷却的工艺

控制轧制和控制冷却的工艺参数控制与普通热轧工艺相比具有如下特点[3]：

（1）控制钢坯加热温度

根据对钢材性能的要求来确定钢坯的加热温度，对于要求强度高而韧性可以稍差的徽台金钢，加热温度可以高于1200℃。对以韧性为主要性能指标的钢材。则必须控制其加热温度在1150℃

以下。

（2）控制最后几个轧制道次的轧制温度

一般要求终轧道次的轧制温度接近At3温度，有时也将终轧温度控制在(y+n)两干H区内。

（3）在奥氏体未再结晶区内给予的变形量

对微合金钢要求在900℃—950℃以下的总变形量大于50％，对于普通碳钢通过多道次变形累计达到奥氏体发生再结晶。（4）控制轧后的钢材冷却速度

要求控制轧后的钢材冷却速度、开始快冷温度，快冷终了温度，以便保证获得必要的显微组织。通常要求轧后的第一冷却阶段冷速要大，第二阶段冷速根据钢材性能要求不同而不同。线材轧后的控制冷却是整个线材生产中产品质量控制的重要手段之一，它对线材成品的内部组织、力学性能及二次氧化均有重要的影响。控制冷却的实质是利用轧件轧后的轧制余热，以一定的控制手段控制其冷却速度，从而获得所需要的组织和性能，以达到提高产品质量的目的。1964年，加拿大斯太尔柯钢铁公司和美国摩根公司联合研制的高速线材轧机，首次采用了线材散卷控制冷

却工艺，称之为斯太尔摩控制冷却方法。这是线材生产发展史上的重大技术革命之一，并在世界高速线材轧机控冷线上得到了广泛的应用。斯太尔摩控冷工艺有三种类型：

1）标准型

采用标准型冷却时，从精轧机出来的线材以压力水进行快速冷却，根据不同的钢种和用途将线材冷却到接近相变的开始温度（760--900℃），冷却后的线材经吐丝机形成线环状，呈散卷状叠放在运输机上，线卷在运输过程中鼓风进行散卷冷却。标准型斯太尔摩冷却的运输速度为0.25—1.3m/s,冷却速度为4--10℃/s。

2）缓慢型

缓慢型与标准型的不同之处是在运输机的前部加了可移动的带有加热烧嘴的保温炉罩。运输机的速度设定的更低些，可使盘卷以很缓慢的冷却速度冷却。缓慢型冷却运输速度为0.05—1.3m/s, 冷却速度为0.25--10℃/s。

3）延迟型

延迟型是在标准型的基础上,结合缓慢型冷却的工艺特点加以改进而成。它是在运输机两侧装上绝热材料的保温墙，并在保温墙的上方装有开关灵活的保温罩盖。当保温罩盖打开时，可进

行标准型冷却；若关闭保温罩盖，降低运输机速度，又能达到缓慢冷却的效果，但比缓慢冷却型结构简单而经济。延迟型冷却的运输速度为0.05—1.3m/s, 冷却速度为1--10℃/s。标准型适用于高碳钢线材，缓冷型适用于低碳钢及低合金钢线材。由于缓冷型冷却需要附加加热设备，投资大、能耗高，而被延迟型冷却所替代。延迟型冷却适应性广、工艺灵活、投资适中，因此得到了广泛的应用。

二控制冷却工艺参数

控制冷却工艺中要求控制的参数主要是终轧温度、吐丝温度、相变区冷却速度（通过调节运输机速度、风量大小及保温时间来达到）与集卷温度等[4]。

1.工艺参数的设定

（1）终轧温度的设定

由于奥氏体晶粒度影响相变过程中的组织转变和转变后产物的形态,因此,通过控制终轧温度来控制奥氏体晶粒度有着实际意义。终轧温度的设定视钢种不同而异。对于强度和韧性要求较严格的高碳钢、低合金高强度钢及冷镦钢之类的线材，因其实用

性能和再加工性能的需要，要求奥氏体晶粒细化（粗晶粒冲击韧性差），其终轧温度一般控制在930--980℃。对于强度要求不高，主要用于拉拔钢丝、制钉的低碳钢、碳素焊条钢等，由于碳含量低，奥氏体化温度高，终轧温度相应高些一般可设定在980--1050℃。对于轴承钢，为避免网状碳化物生成，在轧机能力许可的情况下，应当使终轧温度尽可能低至850℃，如不能达到，则需在轧后强冷至780℃左右吐丝。此外，对于某些A-F型不锈钢，为让碳化物充分溶解，以便在后续冷却过程中得到固容处理的效果，必须进行高温终轧。终轧温度一般不低于1050℃。终轧温度的控制，可通过增减精轧机前面水冷箱的冷却水量及钢坯的出炉温度来实现。

（2）吐丝温度的设定

吐丝温度是控制相变开始温度的关键参数。对于斯太尔摩冷却法来说，一般根据钢种和用途的不同，将吐丝温度控制在760--900℃范围内。在具体制订工艺参数时，应结合过冷奥氏体的分解温度，（即“C”曲线的位置）、钢种成分、产品使用范围等几方面因素加以综合考虑。如高碳钢的过冷奥氏体分解温度较

低，吐丝温度可设定的低一些，而低碳钢的过冷奥氏体分解温度较高，故吐丝温度也要高。对于产品的用途、性能要求也要充分考虑，即使同一钢种、相同规格的线材，因其用途不同而应选择不同的工艺参数。另外，延迟型冷却设备的风冷段冷却速度控制比标准型好，所以延迟型冷却设备的吐丝温度应比标准型低一些，对于部分钢种的吐丝温度可参考表1的吐丝温度[5]。

表1 吐丝温度的选择

通过改变吐丝温度可引起线材强度、性能的变化。对于低碳钢，在保持其它条件不变的前提下，为提高强度，应降低吐丝温度；而对于中、高碳钢，在保持其它条件不变的前提下，提高强度，则要提高吐丝温度。前者通过细化铁素体晶粒达到，后者则是通过减小珠光体的片间距（索氏体化）来实现的。从理论上讲，高碳钢线材直径越大，吐丝温度应越高，但线材尺寸的作用与吐丝温度的作用相比，可忽略不记。为保证线材性能均匀一致，冷却条件必须保持相对稳定。吐丝温度应严格控制，一般允许波动±10℃。

（3）相变区冷却速度的设定

相变区冷却速度决定着奥氏体的分解转变温度和时间，它对线材的最终组织形成起着决定性的作用。在控制冷却相变过程中，冷却速度的控制主要取决于运输机的速度调节、风机的组合状态、风量的大小及保温罩盖的开闭情况，这些参数的确定依赖于“C”曲线或“CCT”曲线。相变区冷却速度的控制是控制冷却中的难点。由于受钢的冶金质量、化学成分、设备性能及冷却介质等因素的影响，很难选择一条得到最佳组织状态和性能要求的转

控制轧制与控制冷却

控制轧制与控制冷却穆安水（材料成型及控制工程12级） [摘要]：控轧与控冷工艺是一项节约合金，简化工序，节约能源的先进轧钢技术，通过对控轧与控冷工艺的具体分析提出，控轧与控冷工艺能充分挖掘钢材的潜力，大幅度提高钢材的综合性能，通过对控轧控冷工艺在中厚板及带钢生产中应用的分析，说明控轧控冷工艺能给冶金工业及社会带来的巨大的经济效益针对传统控制轧制控制冷却(TMCP)技术存在的问题,提出了以超快冷为核心的新一代的TMCP技术,并详述了作为实现新一代TMCP技术核心手段的超快冷技术的科学内涵和工业装备开发情况。指出新一代TMCP技术综合采用细晶强化、析出强化、相变强化等多种强化机制,可以充分挖掘钢铁材料的潜力,节省资源和能源,优化现有的轧制过程,有利于钢铁工业的可持续发展。最后给出了以新一代TMCP为特征的创新轧制过程的案例。展示了该技术的广阔的应用前景。 [关键词]：控制轧制；控制冷却；超快冷技术 Abstract:controlled rolling and controlled cooling technology is a saving alloy, simplify the process, energy saving advanced rolling technology, based on the analysis of controlled rolling and controlled cooling technology, controlled rolling and controlled cooling technology can fully tap the potential of steel, greatly improve the comprehensive performance of steel, by means of controlled rolling process of controlled cooling in the applications of plate and strip production analysis, shows that controlled rolling process of controlled cooling can give huge economic benefits of metallurgical industry and the society in view of the traditional control rolling control problems of cooling (TMCP) technology, proposed the ultra fast cooling as the core of the new generation of TMCP technology, and described as a new generation of TMCP technology core means of scientific connotation of ultra fast cooling technology and industrial equipment development.Pointed out that a new generation of TMCP technology integrated with fine grain strengthening, precipitation strengthening, phase transformation strengthening and so on the many kinds of strengthening mechanism, can fully exert the potential of steel materials, save resources and energy, to optimize the existing rolling process, is conducive to the sustainable development of iron and steel industry.Characterized by a new generation of TMCP shows the case of the innovation of the rolling process.Shows a broad prospect of application of the technology. Keyword：Controlled rolling；Controlled cooling;Super fast cooling technology 1引言近三十年以来，控制轧制和控制冷却技术在国外得到了迅速的发

控轧控冷工艺的技术研究及应用

控轧控冷工艺的技术研究及应用学校：沈阳工业大学院系：专业：材料成型及控制工程姓名：李文华学号：

控轧控冷工艺的技术研究及应用李文华【摘要】介绍了控轧控冷的机理，控制轧制的优缺点。控制轧制与传统轧制的比较；由于各种钢种以及用户对产品性能的要求越来越高，使得控制轧制应用的必要性逐渐增大。高速线材轧制中应用的主要是控制冷却工艺，该技术的核心是通过对加热温度控制、轧前水冷、精轧机内水冷、精轧机组后水冷、风冷线温控等参数实现控制轧制。由于线材的轧制速度相比其它都较高，在生产中产生的变形热也相对较高，实现控制冷却尤为重要，控制加热温度，在轧制的道次间使用间断冷却，保证产品的综合性能（抗拉强度，硬度等等）。在板带材中应用的控制轧制技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数, 改善钢材的强度、韧性、焊接性能。【关键词】控轧控冷；机理；特点；必要性；工艺参数；扩展应用高速线材；加热温度；控轧控冷 Abstract:Describes the mechanism of controlled rolling and cooling 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 wire 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 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 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 conditions, process parameters, to improve the steel's strength, toughness, weldability. Keywords: mechanism,characteristics,necessity,process parameters,extension using the high speed wire rod, heating temperature,controlled rolling and cooling 引言控制轧制（C-R）和控制冷却（C-C）技术的研究始于1890年二次世界大战的德国，当时科研人员对钢铁产品的加热工条件、材质及显微金相组织之间的关系进行了非系统的零散研究。 1.控制轧制的概述

控轧控冷对普碳钢组织性能影响的研究

控轧控冷对普碳钢组织性能影响的研究摘要：介绍了控轧控冷的基本思想和工艺原理，并对比了不同控轧控冷条件下所得到材料的力学性能和晶粒尺寸，验证了控轧控冷技术的一些基本原理，也说明了控轧控冷技术会成为生产高性能钢材的必然趋势。关键词：控轧控冷；普碳钢；力学性能；晶粒尺寸 1.前言控制轧制和控制冷却技术，即TMCP，被称为20世纪钢铁行业最伟大的发明。也正是由于TMCP的快速发展，才出现了各种各样高质量优良的钢材，支撑社会的发展和进步[1]。所谓控制轧制，就是控制热轧条件,在奥氏体(γ) 的基体上形成高密度的铁素体(α) 晶核，从而在相变后，达到细化钢材的组织结构。换言之，即为对奥氏体硬化状态的控制，通过变形在奥氏体中积累大量的能量,在轧制过程中获得处于硬化状态的奥氏体,为后续的相变过程中实现晶粒细化做准备。为了突破控制轧制的限制,同时也是为了进一步强化钢材的性能,在控制轧制的基础上,又形成了控制冷却技术。控制冷却的核心思想,是通过控制钢材的冷却速度，同样达到控制硬化奥氏体相变过程的目的,以进一步细化铁素体晶粒,以及通过相变强化得到贝氏体等强化相,进一步改善材料的性能。实现控制冷却的主要媒介是冷却水[2]。 2.实验材料及实验方法本实验采用普碳钢做实验材料，分为4组。坯料的原始厚度是28mm。钢坯加热温度为1150℃，出炉后采用450热轧实验轧机经过5道次轧制获得2mm左右的钢板，其间运用红外线测温仪测量钢材温度从而达到控制轧制的目的，具体的压下规程（考虑轧机弹跳）和轧制温度见表1和表2. 表1.热轧变形制度（考虑轧机弹跳）道次 1 2 3 4 5 轧后厚度/mm 15 8 4 1.5 0.8

控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用

控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用发表时间：2019-04-04T11:51:51.913Z 来源：《防护工程》2018年第36期作者：任晓锋[导读] 本文首先对控轧控冷技术的特点进行了概述，详细探讨了控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用，旨在促进控轧控冷技术的发展。天津钢管集团股份有限公司天津 300301 摘要：随着我国经济的发展，控轧控冷技术得到了快速的发展。控轧控冷技术是钢材生产中十分重要的工艺技术，因此，探讨控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用具有重要的作用。本文首先对控轧控冷技术的特点进行了概述，详细探讨了控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用，旨在促进控轧控冷技术的发展。关键词：控轧控冷技术；无缝钢管生产；应用 Abstract:With the development of China's economy, the technology of controlled rolling and controlled cooling has been rapidly developed. Controlled rolling and controlled cooling technology is an important process technology in steel production. Therefore, it is important to discuss the application of controlled rolling and controlled cooling technology in the production of seamless steel tubes. This paper firstly summarizes the characteristics of controlled rolling and controlled cooling technology, and discusses in detail the application of controlled rolling and controlled cooling technology in the production of seamless steel tubes, aiming to promote the development of controlled rolling and controlled cooling technology. Key words: controlled rolling and controlled cooling technology; seamless steel pipe production; application 随着国家产业发展战略对资源节约和可持续发展要求的提高，以及市场竞争的加剧，无缝钢管生产企业越来越需要高性能、节约能源、成本低的无缝钢管生产技术。因此，控制轧制和控制冷却（简称控轧控冷，英文缩写TMCP）技术在无缝钢管生产中越来越受重视。 1 控轧控冷技术的特点在研究控轧控冷技术的应用之前，首先要全方位的了解该技术的特点以及其发展由来。该技术分为两个部分，第一个部分是控制轧制，第二个部分是控制冷却。在控轧控冷技术的发展历史上，首先出现的是控制轧制。由于其局限性，科研人员又在控制轧制的技术上研究出了控制冷却的方法。 1.1控制冷却由于控制轧制在轧制过程中得保持相对的低温，所以控制轧制对钢材性能的提高效果不大。为了进一步提高钢材的韧性与强度，基于控制轧制的工艺上，控制冷却技术应运而生。控制冷却的技术特点是对奥氏体的相变过程进行精确控制，并得到更细的奥氏晶粒。在与控制轧制相结合后，再与微合金元素的一起使用，对于整个轧制过程的控制以及质量有了质的提高。 1.2控制轧制控制轧制技术原理是使用预先设定好的控制程序来控制一些热轧过程中的可调因素，例如变形温度、变形量、变形间隙等等，在终轧后进行快速冷却，以得到所要求的钢铁形变以及韧性性能。 2 控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用 2.1在线常化工艺在线常化工艺是一种热处理工艺，通常也被称之为在线正火技术。在线正火工艺是针对无缝钢管生产而产生的一种技术，主要以热轧技术和热处理工序为基础，从而保证节能减耗。在生产过程中，该工艺的核心是两次相变过程。一是奥氏体转化成珠光体和铁素体；二是珠光体与铁素体再一次转化成奥氏体组织。通过整个在线正火工艺，生产出来的无缝钢管组织饱满，韧性较好，强度较高，最终提升无缝钢管的综合性能。随着市场对无缝钢管的需求不断加大，该技术已经得到一定的普及。在线常化工艺相对于传统的无缝钢管生产工艺，还有一个明显的优势就是大大降低了对能源的消耗。 2.2在线淬火工艺在线淬火工艺也是控轧控冷技术在无缝钢管中生产中的重要应用。具体可以分为两种情况，一种是奥氏体不锈钢钢管在线固溶热处理，另一种是碳钢、低合金钢钢管在线淬火热处理。（1）奥氏体不锈钢钢管在线固溶热处理奥氏体不锈钢是一种铬镍合金，通常可以通过添加其他金属元素完成对钢材功能的改变，从而根据市场需求生产出符合要求的产品。奥氏体不锈钢在线固溶热处理本身采用的是一种淬火工艺，通过高温加热，将碳元素固溶在奥氏体组织中，形成单一的奥氏体组织。之后进行冷却处理，通常根据实际情况可以采用水冷、油冷、喷冷以及空冷等方式。为进一步提高冷却效率，目前国内已经开始使用相关的机器设备完成相关操作。（2）碳钢、低合金钢钢管在线淬火热处理对无缝钢管进行在线淬火热处理指的是利用轧制后的余热进行水淬，接着使用回火热处理完成整个生产过程。在线淬火工艺可以有效节约能源。就目前而言，受到生产设备和生产技术的限制，我国跟国外相比还存在较大的差距。随着市场对无缝钢管需求的增加以及能源紧缺的情况，在线淬火工艺生产无缝钢管对于整个工业发展都具有重要的意义。 2.3在线快速冷却工艺无缝钢管在线快速冷却工艺是基于超快速冷却技术为核心的新一代控轧控冷技术在无缝钢管生产中的新生产工艺。超快速冷却技术是指在精轧机后利用轧制后余热直接进行热处理的工艺，其控制原理是对轧制后的奥氏体施以强化冷却，使金属在很短时间内迅速冷却到铁素体相变温度附近，从而抑制奥氏体晶粒长大，尽量保持奥氏体的硬化状态。该工艺在板带和钢筋生产中已成功应用。无缝钢管在线快速冷却工艺主要受到无缝钢管沿长度方向冷却均匀性和内外表面性能一致性的限制，国内某些厂家已进行了相关研究。 2.4无缝钢管控轧控冷技术应用提高

控轧控冷工艺在盘螺降锰中的应用

控轧控冷工艺在盘螺降锰中的应用发表时间：2018-05-21T16:52:35.757Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：宣文娟 [导读] 摘要：通过对控轧控冷工艺的应用，能够促进其组织细化和晶粒细化，进而增加盘螺的韧性和强度，保证其抗拉强度和屈服强度较高｡中天钢铁集团有限公司江苏常州 213011 摘要：通过对控轧控冷工艺的应用，能够促进其组织细化和晶粒细化，进而增加盘螺的韧性和强度，保证其抗拉强度和屈服强度较高?通过实际应用可以得出，在盘螺降锰中应用控轧控冷工艺，效果显著，其屈服度和强度的比例能够很好的满足抗震钢筋的需求，有效的减少了资源消耗，且合金使用成本也明显降低，进而企业的经济效益得到明显增加? 关键词：盘螺；控轧控冷；工艺改进一、控轧控冷工艺概述控轧控冷工艺属于一种板材生产技术，其技术核心主要就是在板材轧制的过程中，通过对冷却条件?轧制过程中?加热温度等工艺参数进行合理控制，进而改变板材的焊接?韧性以及强度性能?随着科学技术的快速发展，控轧控冷工艺已经逐渐巩固和完善。轧控冷可以简单的理解为控制轧制和冷却过程，在Ti?v?Nb等复合低碳微合金钢中得到良好的应用?控制轧制的基础是对钢材的化学成分进行调节，进而控制变形制度?轧制温度?加热温度等工艺参数，对相变产物组织形式和奥氏体状态进行合理控制，进而有效的提升钢材组织性能；控制冷却指的是对钢材轧制后的冷却条件进行控制，通过控制相变条件?奥氏体组织状态以及碳化物析出行为，来改变其性能?通过对控轧控冷工艺的使用，能够显著的提高钢材的综合性能和强韧性，并降低其中的碳元素含量和合金元素含量，通过对贵重合金元素的节约，生产钢材的成本大大降低?相较于普通生产工艺来说，在应用控轧控冷工艺之后，钢板的屈服强度和抗拉强度大约能提升60Mpa左右，在板形保持?冷却均匀性?合金元素节省?碳元素含量降低等多个方面都具有明显优势? 二、生产螺纹钢盘条的工艺流程盘螺的生产工艺流程为：第一步热装和冷装连铸钢坯，第二步是在加热炉中进行加热，第三步是出钢机出炉，第四步是通过出炉辊道进行运输，第五步是6架粗轧机组，第六步是切头?事故碎断1群剪，第七步是4架预精轧机组，第八步是预水冷箱，第九步是切头?事故碎断2飞剪，第十步是10架精轧机组，第十一步是3组水冷箱及均温段，第十二步是夹送辊，第十二步是吐丝机，第十三步是延迟型斯太尔摩运输线，第十四步是集卷站集卷，第十五步是P/F钩式悬挂运输机，第十六步是打包，第十七步是称重，第十八步是挂标签，最后是入成品库? 三、在盘螺降锰中对控轧控冷工艺的应用（一）常规轧制在相关制作规范中要求，盘螺的抗拉强度需要≥540Mpa，屈服强度需要≥400Mpa，根据实验步骤的不同可以生产出成分不同的两批方坯，主要是坯料中锰成分含量不同?通过常规轧制可以得出，高猛成分盘螺的强度平均是438Mpa，平均锰含量为1.32%；低锰成分盘螺的强度平均是423Mpa，平均锰含量为1.06%? （二）轧后控冷工艺轧制轧后控冷工艺指的是对钢材轧后的余热进行利用，给予相应的冷却速度，对其相变过程进行合理控制，其中不需要对其进行热处理，在其冷却过程进行控制的目的是为了模拟出铅浴淬火过程，进而保证线材能够具有一定的索氏体组织，该组织的综合机械性能比较好? 对于线材轧后冷却控制来说，可以将其分为空冷段相变冷却和水冷段强制冷却两个阶段?空冷区和水冷区两个部分共同构成控制冷却工艺，经过水冷控制线材达到相应温度之后，就能够进行吐丝，在风冷线上直条线材呈散圈状分布，实现风冷处理?在本次研究过程中，在常规工艺轧制之后，小批量的低锰成分盘螺通过控轧控冷工艺进行试制，通过传统高猛盘螺比较可以得出以下几个结论：（一）控制加热温度加热炉中的加热时间和加热温度，会在很大程度上对钢坯的性能的组织产生直接影响?虽然终轧温度对钢坯组织性能所产生的影响比较大，但是加热温度的不同会对冷却过程中线材的组织机理转变形成影响?一般来说，根据盘螺性质的独特性，其加热温度需要控制在（1100±5O）℃的范围内，并将开轧温度控制在970~C左右? （二）控制轧制温度在盘螺塑性变形过程中，精轧是最后一个环节，而对于精轧环节来说，实质上也是奥氏体形成再结晶的重要阶段，而且轧制的温度会直接影响到奥氏体再结晶形核的具体个数，随着轧制温度的升高，再结晶形核的个数就会逐渐减少，但是如果想实现盘螺最终珠光体或组织索氏体出现细化，提高其强度和韧性的话，其再结晶形核的个数则是越多越好，这也就表示应该降低轧制温度?因此，在满足工艺条件的基础上，应该尽可能的降低入精轧的温度，一般可以将其控制在830℃左右? （三）控轧控冷系统在精轧之前，需要1组预水冷水箱，长度和恢复段长度分别为8m?12m，水箱的降温能力为100℃?在精轧之后，需要3组控冷水箱，每组长度和恢复段长度都是8m，水箱的降温能力为100℃?另外还需要佳灵?风门?保温罩?大风量风机（10台）?斯太尔摩控制冷却线等装置? （四）控制吐丝温度控制吐丝温度是开始相变温度控制的重要方面?冷却段数量的多少会对吐丝温度的大小产生直接影响，并对奥氏体晶粒的具体尺寸产生间接影响?当轧件在经过精轧处理之后，奥氏体就会逐渐转变为其他相，但是在转变之前，奥氏体还存在着晶粒长大?再结品?恢复等过程，而在这一过程中会受到时间?温度等多种因素的影响，这也就是所谓的吐丝温度控制?在一般情况下，时间越长?温度越高，所形成的奥氏体晶粒也会之间增大?这也就表示，盘螺在出现相变之前，吐丝温度会影响着奥氏体品粒的尺寸大小?在相关调查研究结果中显示，随着逐渐增加的吐丝温度，盘螺的强度指标会增加；随着逐渐降低的吐丝温度，盘螺的塑性指标会增加，最佳的吐丝温度在810℃一850℃范围内? （五）控制冷却速度对冷却速度进行控制，实质上就是控制辊道和冷却风机的速度，其中辊道速度会在很大程度上受到轧件速度?直径?线还间距等因素的影响，其中最关键的是需要对线还间距进行有效控制，而盘螺直径与线还间距密切相关，这也就表示最终的冷却效果实质上是由线还间距距离决定的?在生产实践中可以得出，当辊道冷却速度使不同盘螺环距离>40mm的话，在快速冷却时候的速度就是获得细珠光体的最佳速

控轧控冷技术在轴承钢生产中的应用

控轧控冷技术在轴承钢生产中的应用关键词：控制轧制控制冷却轴承钢细化晶粒一引言随着现代科学技术的发展,滚动轴承的使用量日益增加。轴承的主要损坏形式是接触疲劳破坏,因此要求轴承钢具有高的接触疲劳强度,同时具有高的耐磨性和良好的工艺性能。GCr15 具有良好的综合性能,因而成为轴承行业中应用最为广泛的钢种之一。控轧控冷是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数，改善钢材的强度、韧性、焊接性能。该项技术问世20年来，经过不断地完善和巩固，已经逐步扩展到海洋结构用钢、管线、型材等各个领域。将控轧控冷技术应用于轴承钢能使得钢材的综合性能得到大幅提高，取得巨大的经济效益。二控制轧制控制轧制(Controlled rolling)：热轧过程中通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制，使热塑性变形与固态相变结合，获得细小晶粒组织，使钢材具有优异的综合力学性能的轧制新工艺。 1 控制轧制的类型控制轧制方式示意图 (a) 奥氏体再结晶区控轧；(b) 奥氏体未再结晶区控轧；(c) (γ+α)两相区控轧（1）奥氏体再结晶区控制轧制(又称I型控制轧制) 奥氏体再结晶区控制轧制的主要目的是通过对加热时粗化的初始奥氏体晶粒反复进行轧制再结晶使之细化，并从而使奥氏体到铁素体相变后得到细小的铁素体晶粒。并且，相变前的奥氏体晶粒越细，相变后的铁素体晶粒也变的越细。把钢相变前的奥氏体晶粒直径和相变后的奥氏体晶粒直径之比成为γ/α变换比。

当奥氏体晶粒粗大时此比值远远大于1，即由一个奥氏体晶粒可以产生几个铁素体晶粒。当相变前的奥氏体晶粒细小时，该γ/α变换比接近于1，所以，在仅仅由于再结晶奥氏体晶粒微细化而引起的奥氏体的晶粒细化方面存在一个极限。奥氏体再结晶区轧制是通过再结晶使奥氏体晶粒细化，从这种意义上说，它实际上是控制轧制的准备阶段。奥氏体再结晶区域通常是在约950℃以上的温度范围。（2）奥氏体未再结晶区控制轧制（又称Ⅱ型控制轧制) 在奥氏体未再结晶区进行控制轧制时，γ晶粒沿轧制方向伸长，γ晶粒内部产生形变带。此时不仅由于晶界面积增加，提高了α的形核密度，而且也在形变带上出现大量的铁素体晶核。这样就进一步促进了α晶粒的细化。相变后的铁素体晶粒随着未再结晶区总压下率的增加变细。如果刚相变前的奥氏体晶粒度和未再结晶奥氏体晶粒的伸长程度相同，则γ/α相变温度越低，相变后的铁素体晶粒越细。奥氏体未再结晶的温度区间一般为950?C～Ar3。（3）(γ+α)两相区轧制在Ar3点以下的(γ+α)两相区轧制时，未相变γ晶粒更加伸长，在晶内形成形变带。另一方面，已相变后的铁素体晶粒在受到压下时，于晶粒内形成亚结构。在轧后的冷却过程中前者发生相变形成微细的多边形晶粒而后者因回复变成内部含有亚晶粒的铁素体晶粒。因此两相区轧制得到的组织为大倾角晶粒和亚晶粒的混晶组织。在控制轧制实践中常常把这三种轧制方式联系在一起而进行连续轧制。并称之为控制轧制的三阶段。 2 控制轧制工艺特点（1）控制加热温度加热温度决定轧制前奥氏体晶粒的大小，温度越低晶粒越细。（2）控制轧制温度在控制轧制中所采用的轧制温度是依所采用的控制轧制类型而异。在奥氏体区轧制时，终轧温度越高，奥氏体晶粒越粗大，转变后的铁素体晶粒也越粗大，并易出现魏氏组织，对钢的性能不利，因此要求最后几道次的轧制温度要低。（3）控制变形程度为了保证钢材的强度和韧性，要求在低温范围内要有一定大小的变形程度。在奥氏体区轧制时，道次压下量必须要大于临界压下量，尤其在动态再结晶区间，否则将产生混晶。（4）控制轧制后冷却速度钢材于轧后冷却除采用空冷外，还可以采用吹风，喷水，穿水等冷却方式。由于冷却速度的不同，钢材可以得到不同的组织和性能。

控轧控冷习题答案

一、名词解释：钢的强化方式固溶强化、形变强化、析出（沉淀）强化与弥散强化、细晶强化、亚晶强化、相变强化、韧性概念韧性（又名韧度）是材料塑形变形和断裂（裂纹形成和扩展）全过程中吸收能量的能力。固溶强化采用添加溶质元素使固溶体强度升高的现象称为固溶强化柯式气团在过饱和的固溶体中，由于C、N原子有很好的扩散能力，可以直接在位错附近和位错中心聚集，形成柯式气团。柯式气团作用：对运动的位错起着钉孔作用，使屈服强度、抗拉强度提高。形变强化随着变形程度的增加，材料的强度、硬度升高，韧性和塑性下降的现象叫做形变强化或加工硬化。形变强化决定于位错运动受阻。沉淀强化细小的沉淀物分散于基体之中，阻碍位错运动，而产生强化作用，这就是沉淀强化。细晶强化通过细化晶粒而使金属材料的力学性能提高的方法。晶粒愈小，晶界愈多，晶界阻力愈大，材料的屈服强度提高。亚晶强化亚晶强化的原因是位错密度提高。相变强化通过相变而产生的强化效应称为相变强化。 10、冲击韧性工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力，即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak，单位为焦耳（J）。材料的冲击韧性指标主要是冲击功，即缺口冲击韧性Ak（J）或ak（J）值，和韧脆转变温度Tc 11、断裂韧性指材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量，也是材料抵抗脆性破坏的韧性参数。断裂韧性是材料的一种性能，它取决于材料的组织结构二、简答题： 1、奥氏体形变的真应力—真应变每个阶段的特点？第一阶段：当塑性变形量小时，随着变形量的增加变形抗力增加，直到达到最大值。发生了加工硬化，动态回复和动态多边形化，随着变形量的增加，位错消失速度加快，也就是软化加快，但是总的趋势，在这一阶段加工硬化还是超过动态软化。反映在真阴历—真应变曲线上随着变形量加大变形应力还是不断增大的，只是增加速度逐渐减慢，直至为零。第二阶段：在这一阶段动态软化速度将大于加工硬化速度，并且随着位错的大量消失，动态软化速度减慢，直至软化速度与硬化速度达到平衡，反应在真应力—真应变曲线上，随着变形量加大变形应力开始下降，直至一轮再结晶全部完成并与加工硬化相平衡，变形应力不再下降为止，形成了真应力—真应变曲线第二阶段。第三阶段：（1）一种是变形量不断增加而应力值基本不变，呈稳定变形，这种情况称为连续动态再结晶。（2）另一种是应力随变形量增加出现波浪式的变化呈非稳定态变形，这种情况

控轧控冷技术的发展现状

内蒙古科技大学本科生课程论文题目：学生姓名：学号：专业：班级：指导教师：

控轧控冷技术的发展现状摘要介绍了控轧控冷工艺的发展历史、工艺原理及工艺阶段过程，对控轧控冷与普通轧制进行了比较并概括了近几十年我国控轧控冷技术的发展及现状. 关键词: 控制轧制; 控制冷却; 奥氏体再结晶; 相变; Abstract It is introduced that the history and theory of controlled rolling and controlled cooling technology as well as the process https://www.wendangku.net/doc/914333889.html,pared the controlled rolling and controlled cooling with the normal rolling and summarized the development and status in China in recent decades of controlled rolling and controlled cooling technology. Keywords: controlled rolling; controlled cooling; austenite recrystallization; phase transition; 1.前言控制轧制( Controlled rolling)是在热轧过程中通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制, 使热塑性变形与固态相变结合, 以获得细小晶粒组织,使钢材具有优异的综合力学性能的轧制新工艺。控制冷却 ( Con -trolled cooling)是控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。单纯的控制轧制或控制冷却以及将二者结合在一起的技术称为 TMCP。通过科学合理的控制扎制和控制冷却工艺, 可以使线材的强度和低温韧性有较大的改善, 同时节省能源并使生产工艺简化,可以充分发挥合金元素的作用。通过控制扎制之后的控制冷却, 可以对冷却过程的相变进行控制,实现相变强化、细晶强化及沉淀强化等多种强化机制的有效结合, 进一步提高钢材的综合使用性能。

控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用

控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用摘要：从在线常化工艺、在线淬火工艺和在线快速冷却工艺等3方面介绍了控轧控冷技术在国内无缝钢管生产中的应用情况；分析了控轧控冷技术在无缝钢管生产中应用有待加强的问题。分析讨论认为：目前需加强PllO钢级油井管、高钢级管线管及高压锅炉管的在线热处理试验研究；完善检测手段和控轧控冷装置；根据机组的类型，选择适宜的控轧控冷工艺等。关键词：无缝钢管；控轧控冷技术；在线常化工艺；在线淬火；在线快速冷却 1.TMCP技术在无缝钢管生产中的应用是在热轧生产线上轧管工序之后，使钢管在奥氏体相区内空冷或强制冷却后，得到均匀金相组织的工艺。该工艺将热处理过程与轧制变形过程结合在轧钢连续生产环节；其工艺特点既包含相变，又包含轧制变形；因而属于现代控轧新工艺的一种。通过在线常化工艺，既可以使钢材组织均匀，晶粒细化，为进一步热处理做好准备在线常化工艺中金属经过两个相变过程：①荒管从1100oC冷却到550oC以下，钢中奥氏体转变为铁素体+珠光体；②冷却后的无缝钢管经再加热，钢中的铁素体+珠光体组织又转变为奥氏体组织。这两个相变过程有以下作用：①大大细化了奥氏体晶粒，而细化的奥氏体组织在冷却后转变为细小的铁素体+珠光体组织；②改变了最终铁素体+珠光体组织的分布形态，消除了网状铁索体组织。国内企业在生产API标准规定的N80钢级1类油井管时，已采用在线常化工艺路线，来满足对组织结构和力学性能的要求，并进行了大量的试验研究3]。目前国内应用在线常化工艺的较多，所生产的品种、规格和规模也在不断增加。与离线热处理生产N80钢级油井管相比，采用在线常化工艺可节约能源，减少中间运输环节，降低生产成本。另一种在线正火处理工艺是在钢管终轧温度满足正火温度要求的情况下，使部分钢种的无缝钢管进入冷床冷却达到正火热处理的要求。例如部分高压锅炉管和管线管的热处理。奥氏体不锈钢钢管在线固溶热处理奥氏体不锈钢是一种铬镍合

控轧控冷

关于对控轧控冷与正火的认识 1、TMCP技术 TMCP(Thermo Mechanical Controlled Processing: 热机械控制工艺)技术是以控制轧制和控制冷却技术相结合的特点，也就是低温轧制和在线热处理的综合处理手段，在控制形变组织的基础上，又控制随后的冷却速度，获得理想的相变组织。其要点是将连铸坯低温加热到1000℃左右，在具有较小晶粒的奥氏体区开始轧制，在适当的Ar3温度附近的亚稳态奥氏体区或γ+α两相区变形。随后控制冷却，使加工后未再结晶组织进行恒温转变，通过晶粒内变形带上形成的大量晶核，实现细晶铁素体的转变。在同样的变形量下，恒温转变温度越低，铁素体的形核率越高，组织晶粒越细。 TMCP技术的实质就是传统的形变热处理工艺在轧制生产中在线完成，从而得到高强度化及高韧性化。各种轧制程序的模式图，如图1—1所示：（1）控制轧制的类型[3] 控制轧制(Controlled Rolling)是通过严格控制热轧工艺参数，充分发挥微合金元素的作用，以达到细化晶粒、改善钢的组织结构和机械性能的目的，从而可直接轧制成材和取消一些热处理工序，取得节能降耗的效果。最初的控制轧制是在奥氏体低温区进行大的压下量，它是指在比常规轧制温

度稍低的条件下，采用强化压下和控制冷却措施来提高热轧钢材的强度和韧性等综合性能的一种轧制方法。现在人们对控制轧制广义地解释为是通过微合金化处理，从轧前的加热到最终轧制道次结束为止的整个轧制过程实行最佳控制的全新工艺，以控制奥氏体状态和相变产物的组织状态，达到改变钢板的综合机械性能的目的。控制轧制技术多用于结构钢生产中，因为对结构钢的要求是高强度、高韧性和良好的焊接性能。而为使结构钢获得最佳综合性能，最好的方法是使钢的晶粒细化，主要是细化铁素体晶粒，它可以通过两种途径来完成:一种是细化奥氏体晶粒，然后通过相变得到细化的铁素体晶粒;另一种是直接细化铁素体晶粒。这两种方法的机理是不同的，细化奥氏体的机理首先要细化原始奥氏体晶粒，即从加热温度、加热时间和加入微量合金元素这三方面入手，然后采用形变再结晶的方法。而直接细化铁素体晶粒主要是在(γ十α)两相区轧制。为此将控轧形式分为三种，即奥氏体再结晶，奥氏体未再结晶区和(奥氏体+铁素体)两相区控制轧制。在奥氏体高温区(即再结晶区)进行控轧(I型控轧)，通常是在950℃以上温度范围进行大量变形，当奥氏体变形达到临界动态再结晶变形量时，变形奥氏体晶粒在轧制道次之间进行再结晶，即、奥氏体晶粒通过轧制—再结晶—轧制—再结晶的反复进行而逐渐得到细化，随着变形量的加大，得到的奥氏体晶粒越细小均匀。但在奥氏体再结晶区终轧后所得到的铁素体晶粒尺寸最小只能达到8一9级。在奥氏体低温区(即未再结晶区)进行控制轧制(II型控轧)，轧制温度范围一般为950℃~Ar3。由于再结晶需要一个临界温度T 再，在T 再以下温度轧制时，变形量再大也不能产生再结晶现象。一般将T 再至相变点Ar3这一区域内称为奥氏体未再结晶区。在此区域内轧制时，变形奥氏体晶粒不发生再结晶，而是沿轧制方向伸长，在奥氏体晶粒内产生形变带和大量位错，晶粒内部的变形带等价于晶界，且意味着一个奥氏体晶粒可以被形变带分割成几个小部分，显著增加了有效晶界（Sv=奥氏体晶界+形变带)。而增加奥氏体有效晶界面积又是细化相变后的铁素体晶粒的极重要的措施。当未再结晶区的压下率为20%时，Sv仅增加1.7%;而当压下率达到80%时，Sv则增大一倍多，（图1—2）为压下率与形变带密度、晶界有效面积Sv的关系图，由图可见增加未再结晶区累积压下量对细化晶粒可以起促进作用，因为此时不仅由于奥氏体晶界的增加而提高了α的形核密度，而

高速线材的控轧控冷技术分析

高速线材的控轧控冷技术分析系别：专业：学号：姓名：论文题目：高速线材的控轧控冷技术分析校内指导教师：完成日期：年月日目录摘要......................................................................................... I 引言.. (1) 一控制轧制和控制冷却的特点及其工艺 (2) 1.控制轧制的特点 (3)

（1）再结晶区变形 (4) （2）未再结晶区变形 (5) （3）(γ+α)两相区变形 (5) 2.控制冷却的特点 (6) （1）节约能源、降低生产成本： (6) （2）可以降低奥氏体相变温度，细化室温组织 (6) （3）可以降低钢的碳当量 (7) （4）道次间控制冷却 (7) 3.线材轧后控制冷却过程分为3个阶段 (8) （1）一次冷却 (8) （2）二次冷却 (8) （3）三次冷却 (8) 4.控制轧制、控制冷却的工艺 (10) （1）控制钢坯加热温度 (10) （2）控制最后几个轧制道次的轧制温度 (11) （3）在奥氏体未再结晶区内给予的变形量 (11) （4）控制轧后的钢材冷却速度 (11) 二控制冷却工艺参数 (13) 1.工艺参数的设定 (13) （1）终轧温度的设定 (13) （2）吐丝温度的设定 (14) （3）相变区冷却速度的设定 (16) （4）集卷温度 (17) 2.控制轧制和控制冷却的工艺参数控制 (17) （1）控制钢坯加热温度 (17) （2）控制最后几个轧制道次的轧制温度 (18) （3）在奥氏体末再结晶区域内给予足够的变形 (18) （4）对轧制后的钢材的要求 (18) 三控制冷却工艺应用 (18) 1.低碳钢 (18) 2.高碳钢 (20) 3.冷镦钢 (20)

国内H型钢控轧控冷现状与发展

国内H型钢控轧控冷现状与发展摘要：简要介绍了国内H型钢生产工艺特点及其控轧控冷的现状，分析了对H型钢生产实行控轧控冷的可行性。关健词：H型钢，控轧，控冷 1 前言 H型钢作为一种经济断面钢材问世已有几十年，现已广泛应用于高层建筑、桥梁、车辆、码头、电力、制造业等领域。与世界发展水平相比，我国H型钢生产起步较晚，从1998年马鞍山钢铁公司引进德国工艺技术与设备的大H型钢生产线投产以来，经过十多年时间的发展，已先后培育出马钢，莱钢、津西、日照、长治等H型钢主流生产企业，加快了我国H型钢生产的发展，为推动我国钢铁工业结构调整和钢材品种优化做出了重要贡献。随着H型的广泛应用，对H型钢的力学性能要求也越来越高，从而引发了对H型钢控制轧制、控制冷却技术的研究。国外已有了相关的研究成果，并运用于生产，但技术仍未成熟①。而我国尽管近几年H型钢生产水平不断提高，为研究控轧控冷技术提供了平台，但认识较晚，正处于起步阶段，运用控轧控冷技术改善H型钢强度、韧性和焊接等性能的工艺还比较少。本文结合热轧工艺特点，分析了控轧控冷中需要注意的几个关键因素。 2 国内H型钢生产工艺特点我国热轧H型钢工艺布置与产品规格相关，可以统分为大型和中小型。大型生产线比较常见是1－3－1串列式轧机布置和1－3串列式轧机布置，以马钢和莱钢为代表，生产工艺为连铸坯→加热炉→高压水除鳞→开坯机可逆轧制→热锯切头/尾→万能轧机可逆轧制→热锯切头尾及倍尺分段→冷床→矫直机→成排台架→冷锯切定尺→码垛机收集→打捆机包装→成品入库。图1 莱钢热轧H型钢大型生产线工艺布置简图

1－步进式加热炉；2－高压水除磷装置；3－二辊可逆式开坯机；4－热锯(一)；5－万能精轧机；6－热锯(二)；7－冷床；8－矫直机；9－成排台架；10－冷锯；11－堆垛台架；12－改尺锯；13－打捆机；14－成品台架中小型生产线则采用粗轧可逆开坯+精轧连轧布置，以津西中小型为代表，生产工艺为连铸坯→加热炉→高压水除鳞→开坯机可逆轧制→飞剪切头/尾→多列万能轧机连续轧制→冷床→矫直机→成排台架→冷锯切定尺→检查台架→码垛机收集→打捆机包装→成品入库。图2 津西中小型H型钢生产线工艺布置简图（单线） 1－步进梁式加热炉；2－高压水除磷装置；3－开坯轧机；4－飞剪；5－精轧机组（10架）；6－步进齿条式冷床；7－十辊辊式矫直机；8－成排收集台架；9－倍尺固定锯；10－移动锯；11－定尺固定锯；12－检查台架；13－短尺收集台架；14－堆垛台架(12m×2)；15－堆垛台架(18m×1)；16－打捆机；17－成品收集台架。 3 对控轧可行性分析控制轧制（TMCP）技术的核心是晶粒细化和细晶强化，用以提高钢的强度和韧性的方法。控制轧制原理是应用了奥氏体再结晶和未再结晶两方面理论，控制奥氏体再结晶的过程，利用固溶强化、沉淀强化、位错强化和晶粒细化机理，使内部晶粒达到最大细化改变低温韧性，增加强度，提高焊接性能，是将相变与形变结合起来一种综合强化工艺。根据奥氏体发生塑性变形的条件控制轧制可分为三种类型。（1）再结晶型的控制轧制（2）未再结晶型控制轧制（3）两相区控制轧制。 H型钢控制轧制即对轧件温度和变形量进行控制，可以参考中板的低温控轧技术，但由于H型钢断面复杂，二者存在差异。 3.1控温轧制按目前H型钢生产技术水平，控温轧制有两种。一种是利用连轧机轧件温降很小或升温的特点，降低开轧温度，使终轧温度与开轧温度相差不大，主要目的是节能，即低温轧制；另一种卢森堡阿尔贝德Differdange厂开发的TM-SC 工艺（控轧-局部冷却工艺），不仅降低开轧温度，并且将终轧温度降至再结晶

高速线材的控轧控冷技术分析

控制轧制与控制冷却

控轧控冷工艺的技术研究及应用

控轧控冷对普碳钢组织性能影响的研究

控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用

控轧控冷工艺在盘螺降锰中的应用

控轧控冷技术在轴承钢生产中的应用

最新对高速线材生产中控轧控冷的分析

控轧控冷习题答案

控轧控冷技术的发展现状

控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用

控轧控冷

高速线材的控轧控冷技术分析

国内H型钢控轧控冷现状与发展