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板带材控轧控冷

板带材控轧控冷
板带材控轧控冷

板带材的控轧控冷

—冷轧板控轧控冷工艺

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学号:xxxxxxxxx

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板带材控轧控冷

【摘要】概述了板带材的轧制特点、道次压下量的分配方法、控制冷却方式、作用及控冷过程中存在的问题

【关键词】板带材、控制轧制、控制冷却

一.冷轧板带钢的产品特征

冷轧产品尺寸精度高、表面光滑、内部各项性能良好,主要原因是排除热轧中温度这一工艺因素的影响。冷轧能使金属内部晶粒破碎并均匀化,附加一定的热处理工艺,便能得到良好的性能。因此,在产品尺寸的精确度、表面质量、性能各方面,冷轧板带钢都比热轧板带钢强。

二.控制轧制工艺

1.冷轧板带刚轧制特点

1.1加工硬化:冷轧在金属的再结晶温度以下进行,晶粒被破碎,产生了很高的位错密度,且不能在加工过程中产生回复再结晶,故产生很大的加工硬化,并随着变形程度的增加而加剧,从而使变形抗力及轧制压力增大,降低塑性。因此板带钢经一定的轧制道次以后,往往要经软化热处理(再结晶退火、固溶处理等),使轧件恢复塑性,降低变形抗力,以便继续轧薄。

1.2冷轧中的润滑:在冷轧过程中,冷轧中密度愈高(合金带材)或轧制轧件厚度愈薄(薄板带材)时,使用润滑剂后,可使单位压力25%~30%,轧制道次可减少24%~44%。

2.3冷2.3轧中带张力轧制:张力轧制就是轧件在轧辊中辗轧变形是在一定的前张力与后张力的作用下进行的。轧制时所需的张力由位于轧机前后的张力卷筒提供,连续式冷轧机各架之间的张力则依靠控制速度来产生。

1.3板带冷轧中张力的主要作用是:(1)通过改变轧件在变形区中的应力状态,可显著地降低单位压力,减少能量消耗,便于轧制更薄的产品。(2)改善了金属的流动条件,有利于轧件延伸。(3)可防止轧件在轧制过程中跑偏,使钢卷紧实齐整,保证冷轧的正常进行。(4)可促使带材沿宽度方向的延伸均匀,使所轧带钢保持平直,得到良好的板形。

2.冷轧板带压下规程设计

各道压下量分配:

f-与采用的润滑剂品种、轧辊的表面状态、轧制速度有关 分配原则:

(1)为了使轧制稳定,第一道压下率不宜过大,也不应过小。第一道次:后张力太小,热轧来料的板形和厚度偏差不均匀,甚至呈现浪形、瓢曲、镰刀弯或楔形断面,致使轧件对中难以保证,给轧制带来一定困难,还受到咬入条件的限制。

(2)中间各道次:从充分利用轧机能力出发,或按经验资料确定各架压下量。

(3)最后1-2道(架):为保证板形及厚度精度,一般按经验采用较小的压下率。

3.分配各机架的负荷

能耗法:与热连轧带钢相类似,若手头有类似轧机的单位能耗曲线资料,可直接确定各架负荷分配比,算出压下量。有时不易找到正好合适的能耗资料。

经验法:根据经验采用分配压下系数的表格,令轧制中的总压下量为∑△h ,则各道的压下量△hi: 4.速度制度的制定

穿带阶段低速,后加速到稳定轧制阶段,

占总长的90%以上;其中过焊缝降速一段

时间,之后还原轧速.最后减速至甩尾阶段.

三.控制冷却工艺

2max f R h ?=?

控制冷却是利用钢板热轧后的余热,进行在线控制冷却,在保证板材要求的板形尺寸规格的同时可控制和提高板材综合力学性能。控制冷却主要是通过相变来提高钢材性能的一种工艺,根据控制冷却后钢材的组织转变产物的不同,可分为加速冷却和直接淬火两种工艺。当控制冷却后钢的组织为铁素体加珠光体,或以铁素体为基并含有贝氏体和少量的马氏体时,这种控制冷却称为加速冷却,简称为ACC。加冷却工艺用于处理抗拉强度600MPa以下的钢材,它可以取代离线的正火工序。当控制冷却后钢的组织为马氏体或贝氏体时,这种控制冷却称为直接淬火,简称为DQ。直接淬火工艺用于处理抗拉强度在700MPa以上的钢材。

控制冷却的机理和作用

钢从奥氏体转变为铁素体或珠光体型组织时,是以扩散方式进行的,钢从奥氏体转变为马氏体或贝氏体组织时,则是以切变方式进行的。因此,就相变机理而言,加速冷却工艺主要是利用扩散相变机理和细化晶粒来改善钢材的性能,而直接淬火工艺则主要是利用切变机理和提高淬透性来改善钢材的性能。

控制冷却的作用可概括如下:

1.提高产品质量

1)机械性能:提高强度、改善韧性。2)工艺性能:改善可焊性、提高氢致裂纹抗力、提高成形性。3) 组织结构:增加组织的分散度、获得复相组织、细化晶粒。4) 表面质量:减少表面划伤和裂纹、氧化铁皮、无表面脱碳。

2.降低生产成本

1)节省合金成分。2)减轻构件或设备重量。3)节约能源。4)简化工艺流程。5)提高成材率。6)减少环境污染、节省自然资源。

3.控制冷却的方式

4.控制冷却存在的问题

1)数学模型:影响板材温度的因素多面复杂,包括:带钢材质、厚度、速度、冷却水量、水压、水流运动形态、终轧温度、热传导、对流、辐射条件和冷却装置的设备状况等,因而难以在数学模型中全部考虑和精确描述,增加了准确控制的难度。

2)冷却的均匀性:钢板轧制过程中一般头部和尾部比中间部分的温度低。在采用恒速输送时,钢板的终止冷却温度从头至尾呈线性降低。造成长度方向上冷却不均匀。由于水在上下表面的停留时间和流动状态不同,所以造成上下冷却的不均匀性。如果对此不加以控制,则会造成钢板的翘曲。

钢板轧制过程中边部由于与水接触更多会产生更大的温度下降,同时边部的下喷水回落到板面上,造成宽度方向冷却不均匀。

3)控制滞后:卷取测温仪通常安装在冷却区外10多米的位置,相对控制点,检测滞后很大,严重制约了常规反馈控制方式的使用。此外,控制阀的开闭及冷却水从出水口溅落到带钢表面,都存在较大的滞后效应,给动态控制带来不利影响。

5.提高控制冷却均匀性的措施

冷却过程中需保证钢板在长度、宽度、厚度(特别是上下表面)上冷却均匀。在板长允许的条件下,应采用同时冷却方式。如果钢板长度接近或大于冷却装置长度,就应采用连续冷却方式。采用同时冷却方式时,如果冲击区纵向间距较大,应选用较高的摆动速度,反之则改用较低的摆动速度。采用连续冷却方式时,为了沿钢板长度方向获得一致的终冷温度,钢板进入控冷区后,应以匀加速运动方式通过冷却装置,使钢板在整个长度方向上冷却的终止温度均匀;如果钢板以匀速运动方式通过冷却装置,此时要逐渐减少冷却装置的喷水量。钢板头尾部的均匀冷却通常靠延迟开启喷水(对头部)和提前关闭喷水(对尾部)。厚度冷却的均匀是靠改变下喷嘴的喷射角度以增加水流在钢板下表面的停留时间和增加钢板下表面的喷水量来实现的,后者是最主要和有效的方法上下水量比将视总水量而定,总水量越大,下水量/上水量的比值越小。

宽度方向冷却的均匀是靠上喷嘴采用横向不均匀水量分布(如水幕采用中凸形的水量分布,管层流采用u型管直径变化或问距变化),下喷嘴改进喷射角度,同时对上喷嘴(和下喷嘴)采用横向遮蔽机构。当钢板边部的水流速度约为中心的75%时,可达到近似横向均匀冷却的目的。

四.结语

冷轧板带钢的控制轧制和控制冷却应在实际生产中相辅相成,并结合自身设备制定相符合的生产方法。冷轧板带钢生产应从坯料、设备、工艺、操作、管理诸方面进行考虑,仅强调控扎或控冷某一方面的作用不会起到好的效果。

五.参考文献

《冷轧板带钢板形控制技术》杨俊太钢教培中心(山西太原)

《板带材控制冷却技术》倪洪启、刘相华东北大学

《冷轧板带钢的生产工艺》李戬青海大学机械系

《冷轧板带钢轧制规程设计》陈重毅内蒙古科技大学材料与冶金学院成型系

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

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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

控扎控冷

1、控制扎制: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,以获得细小晶粒组织,使钢材具有优异的综合力学性能的轧制新工艺。 2、控制冷却:是控制扎后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。 第一篇:第一章 1、钢的强化机制:a、固溶强化(分为间隙固溶和置换固溶,添加溶质元素使固溶体强度 升高的现象,机理是溶质原子溶入铁的机体中,造成机体晶格畸变,从而使机体的强度提高,以及溶质原子与运动位错间的相互作用,阻碍了位错的运动,从而使材料的强度提高)b、形变强化(决定于位错运动受阻)c、沉淀强化和弥散强化(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。弥散强化与沉淀强化并无太大区别,只是后者是内生的沉淀相,前者为外加质点。d、细晶强化(晶粒愈细小,晶界就愈多,晶界阻力也愈大,为使材料变形所施加的切应力就要增加,因而使材料的屈服强度提高)e、亚晶强化(低温加工的材料因动态、静态回复形成亚晶,亚晶的数量、大小与变形温度、变形量有关。亚晶强化的原因是位错密度提高)f、相变强化(通过相变而产生的强化效应称为相变强化) 2、韧性:是材料塑性变形和断裂(裂纹形成和扩展)全过程中吸收能量的能力。材料的冲 击韧性指标包括冲击功Ak脆转变温度Tc 3、影响材料韧性的因素:a、化学成分的影响b、气体和夹杂物的影响c、晶粒细化的影响 d、沉淀析出的影响 e、形变的影响 f、相变组织的影响 第二章 1、奥氏体热加工时的真应力-真应变曲线及其组织结构变化示意图,该曲线分为三个阶段(1)、第一阶段:塑性变形量小时,随着变形量增加变形抗力增加,直至达到最大值。(2)、第二阶段:在第一阶段动态软化抵消不了加工硬化,随着变形量的增加金属内部畸变能不断升高,达到一定程度后在奥氏体内将发生另一种转变,即动态再结晶。(3)、第三阶段:当第一轮动态再结晶完成以后,在真应力-真应变曲线上将出现两种情况,a、一种是变形量虽不断增加而应力值基本不变,呈稳态变形。这种情况称为连续动态再结晶;b、另一种是应力随变形量增加出现波浪式变化,呈非稳态变形,这种情况称为间断动态再结晶。 2、再结晶:冷变形金属加热温度高于回复阶段以后,当温度继续升高时,由于原子活动能力增大,金属的显微组织发生明显的变化,由于破碎或压扁的晶粒变为均匀细小的等轴晶粒。实质上是一个新晶粒重新形核和长大的工程,故称为再结晶。 3、回复:是指冷变形金属在加热温度较低时,金属中的一些点缺陷和位错的迁移,使晶格畸变逐渐减小,内应力逐渐降低的过程。 4、软化率: 5、动态再结晶的控制:控制其变形量、变形时间和变形温度 6、静态再结晶的控制:变形量、变形温度、变形速度、原始晶粒的尺寸、变形后停留时间、微量元素 7、再结晶区域图分为三个区域:再结晶区域(Ⅲ区)、部分再结晶区(Ⅱ区)和未再结晶区(Ⅰ区) 8、控制轧制的类型:(1)、ⅠA型(如果热轧后奥氏体发生再结晶,并且在转变前粗化成小于或等于ASTMNo.5级的奥氏体晶粒,那么转变时容易形成魏氏体组织铁素体和珠光体,形成魏氏体组织的倾向在含铌钢中最强烈,其次是非合金钢,含钒钢最弱)(2)、ⅠB型(如果轧制后奥氏体发生再结晶,在转变前奥氏体晶粒是ASTMNo.6级或更细,F+P)(3)、Ⅱ型(如果热轧温度低,热轧后变形的奥氏体晶粒不再发生再结晶,不生成魏氏组织和上贝氏

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

棒材线技术改造

马钢高棒精轧及控冷改造工程简介 摘要:介绍了马钢公司二钢轧总厂高速棒材生产线精轧机组及控冷装置改造工程的技术特点和经济评价。 关键词:高速棒材,精轧及控冷装置,改造工程,特点,经济评价 1 概述 马钢公司二钢轧高速棒材生产线位于现有炼钢第二出坯跨和高线车间西侧,主要利用原电炉车间场地新建主厂房。该生产线于2004年7月投产,主要生产Φ8~16mm普通光面圆钢筋和热轧带肋钢筋,几年来,由于国内市场需求旺盛,产品一直供不应求,经济效益显著。但是随着国家进一步关注节能降耗、提倡绿色钢铁,我国钢铁产业正从以量取胜转入以质求发展的阶段,生产能耗低、资源省、质量高的新产品正成为各钢铁厂的共识。近年来许多企业都在积极采用棒材控轧控冷技术降低合金元素的加入量,运用临界奥氏体控轧控冷技术,发挥其获得细化晶粒,提高钢强韧性的特点,适当结合微合金化技术优势,通过成份调整、工艺优化,减少合金元素的用量,可以大大降低生产高强钢筋的生产成本,并可最终获得稳定可行的生产工艺。 二钢轧总厂在这方面也做了积极的探索,但在实践中遇到了几个关键因素的制约,由于该生产线精轧机组为利旧设备,是按生产低碳钢线材(含少部分的优质低合金钢线材)设计的,已使用20年,要满足现有生产工艺已经困难。自2004年投产以来,其运行就很不稳定。具体表现在以下几个方面:(1)增速箱大齿轮开裂。目前精轧机增速箱大齿轮腹板有多处贯穿性裂纹,虽然已经进行了临时焊接处理,但不能从根本上解决问题,存在二次开裂的风险。(2)伞齿轮箱轴系零部件使用寿命缩短,突发性故障多。如伞齿轮箱长轴轴承预期使用寿命在3年左右,但现在只有10个月左右,个别伞齿轮箱长轴轴承寿命只有6个月;(3)机架轴系承载能力不足。时常发生烧轴承、轧辊轴锥形段和锥套产生打滑现象,使机架损坏。由于精轧机组能力不足,使生产和设备运行都受到了限制,维修费大大高于正常维修费,据统计2006年仅精轧机组检修费用就增加了320万元左右。在此条件下生产微合金化HRB400、BSG460时因为精轧机负荷较大多次出现故障,难以实现大批量稳定生产;如果再采用以低温轧制和大变形为主要特点的棒材控制轧制技术生产HRB400、BSG460钢筋,精轧机将更加不能胜任。 综上所述,由于控轧控冷工艺的广泛应用,具有节能降耗优点的HRB400高强度钢筋替代HRB335钢筋将是大势所趋,而二钢高棒依靠目前设备生产的产品在国内激烈市场竞争将很难生存下去,生产的BSG460、B500B出口产品生产成本很高,在国际市场上也无竞争力。因此,在尽量节省投资的前提下,更换掉生产线上部分关键设备(如精轧机组等)以降低成本,提升产品档次结构,成为迫在眉睫的事情。 2 改造方案说明 2.1 二钢轧棒材线现状 设计年产量:50万吨 主要产品规格为直条Φ8~16mm普通光面圆钢筋和热轧带肋钢筋,主要钢种为碳素结构钢和低合金钢,其代表钢号为HRB335、HRB400、BSG460。

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。

最新对高速线材生产中控轧控冷的分析

对高速线材生产中控轧控冷的分析

对高速线材生产中控轧控冷的分析 高速线材厂焦银 摘要:阐述了控冷控轧的原理,分析了高速线材轧制中的加热温度控制、轧前水冷、精轧机内水冷、精轧机组后水冷、风冷线温控等参数的确定依据。 关键词:高速线材;加热温度;控轧控冷 ANALYSIS OF CONTROLLED ROLLING AND CONTROLLED COOLING IN HIGH一SPEED W1RE PRODUCTION Abstract: The principle of controlled rolling and controlled cooling is stated. It is analyzed how to determine the parameters in high--speed wire rolling such as heating temperature control water cooling before rolling water cooling in finishing rolling mill water cooling behind finishing rolling set and temperature control on wind cooling line. Keywords: high--speed wire production heating temperature control rolling and control cooling. 1.前言 自21世纪80年代以来,高速线材的轧制速度己突破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匀。控制轧制中水冷和轧后的散卷冷却,以便得到组织性能良好的线材;保证轧件的轧制温度,控冷控轧就显得至

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

棒材车间改造方案(第3版)

棒材车间控制轧制改造初步方案 一、前言: 2009年8月份,GB1499.2-2007《钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋》国家标准第1号修改单下发,该修改单明确要求钢材组织不得有影响使用性能的其它组织(如基圆上出现的回火马氏体组织)存在,并要求自2009年9月1日起开始实施。棒材生产线热轧带肋钢筋以Ф10~Ф14mm规格为主,为实现经济效益最大化,生产工艺为一直为“切分轧制+强穿水”,但钢材基圆组织存在明显的回火马氏体,已不符合现有国标要求。因GB1499.2-2007《钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋》为强制性标准,因此针对此情况,必须取消强穿水生产工艺,恢复弱穿水工艺,随之带来的问题是生产成本的上升。以HRB400Ф12为例,与强穿水相比,Mn、Si合金合计成本平均提高40元/t,同时必须增加0.02%~0.04的[V],吨钢总成本增加近百元。按年产70万t螺纹钢计算,生产成本上升7000万元。为实现经济效益最大化,必须对目前第一棒材生产线现有装备进行改造,通过实施控轧控冷工艺,降低合金成本。 二、工艺方案及流程简述: 在目前第12架轧机后增加一组6m穿水箱,现2#飞剪移至2#活套前。轧件穿水后切头,再进入13架轧机。(见工艺平面布置简图)。 以HRB400Ф12为例,开轧温度1030℃~1080℃,轧件从12架轧出经穿水箱冷却后,由2#飞剪切头尾进入第13架轧机。调整穿水系统,将在第13架轧

工艺平面布置简图 机入口温度控制在850℃左右。轧件切分后从18架出成品,经轧后穿水,使轧件在3#飞剪前钢材表面温度范围达到750℃~800℃。 三、主要改造内容及费用概算(见附表):

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/fe2009824.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。

控制轧制和控制冷却技术

控制轧制和控制冷却技术及生产工艺应用 姓名: 班级: 学号:

控制轧制和控制冷却技术 及生产工艺应用 臧简 (辽宁科技大学) [摘要]阐述了控轧控冷工艺的原理理和工艺特点, 控制轧制(TMCP)技术是取代离线热处理生产高性能钢材的一种生产技术,它的核心包括:(l)控制轧制温度和轧后冷却速度、冷却的开始温度和终止温度;(2)轧制变形量的控制;(3)钢材的成分设计和调整。指出TMCP技术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;轧制工艺;生产工艺 Abstract:The principle and technological characteristics of controlled rolling and controlled cooling process are described. The control rolling (TMCP) technology is a kind of production technology, which is the core of the production of high performance steel. (1) controlling the rolling temperature and cooling rate, cooling the starting temperature and ending temperature; (2) rolling deformation quantity control; (3) the steel composition design and adjustment. It is pointed out that TMCP technology can fully tap the potential of steel materials, save resources and energy, optimize the existing rolling process, is conducive to the sustainable development of iron and steel industry. In the end, a case study is given to demonstrate the broad application of the technology in the new generation of TMCP. Key Words:controlled rollin g;controlled cooling; rolling technology; production engineering 1引言 控制轧制和控制冷却技术,即TMCP,是20世纪钢铁业最伟大的成就之一。正是因为有了TMCP技术,钢铁业才能源源不断地向社会提供越来越优良的钢铁材料,支撑人类社会的发展和进步。在控制轧制和控制冷却技术的发展历程中,人们首先认识到的是控制轧制。控制轧制和控制冷却技术的核心是晶粒细化和细晶强化川。钢材的成

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