A36船板控轧控冷工艺实践
控轧控冷的应用
3.合金元素的作用 在HRB400盘条生产中,钒、钒-氮、铌、钛 微合金化成分在20Mnsi基础上分别增加 0.04%-0.12%V、 0.02%-0.04%Nb , 0.02%-0.05%Ti,强化机制主要为析出强化 和细晶强化
HRB400盘条的组织是铁素体+珠光体.钒、铌微合金元素 在控轧控冷中的作用主要有:(1)加热时抑制 奥氏体晶粒长 大;(2)变形时抑制奥氏体再结晶;(3)相变时使铁素体晶粒 细化;(4)相间或铁素体基体析出强化。 钒的溶解度较大,热变形时一般处于固溶状态,对再结晶 过程抑制较小,它的主要作用是奥氏体向铁素体转变时相间 或铁素体基体析出强化.细晶强化作用较小.但是氮的加 入.在奥氏体中VN的溶解度与NbC相当,变形时诱导析出 的VN能抑制奥氏体再结晶和阻止晶粒长大。 铌的最突出的作用是抑制高温变形的再结晶,扩大了再结 晶温度范围,微量的铌能起到显著的细晶强化效果和中等的 析出强化效果。在非再结晶区累计变形能诱导相变获得超细 铁素体晶粒
合金元素在钢中的作用
A 加热阻止奥氏体长大 随着加热温度的提高及保温时间的延长,奥氏体晶粒变得 粗大。微合金元素形成高度弥散的碳氮化合物小颗粒.可以 对奥氏体晶界起固定作用.从而阻止奥氏体晶粒长大.即提 高了钢的粗化温度 当Nb、Ti含量在0.10%时, 可以提高奥氏体粗化温度 到1050~1100℃,V在小 于0.10% 时,阻止晶粒长 大的作用不大.在950 ℃ 左右奥氏体晶粒就开始粗 化。
1.4 控轧控冷的应用
主讲:王庆娟
控制轧制的优点如下:
(1)可以在提高钢材强度的同时提高钢材的低温韧性。 (2)可以充分发挥铌、钒、钛等微量元素的作用。
控制轧制工艺的缺点:
(1)要求较低的轧制变形温度和一定的道次压下率,因 此增大了轧制负荷。 (2)由于要求较低的终轧温度,大规格产品需要在轧制 道次之间待温,降低轧机生产率。
控轧控冷工艺研究及其在热轧螺纹钢生产中的应用
东北大学硕士学位论文控轧控冷工艺研究及其在热轧螺纹钢生产中的应用姓名:于漫子申请学位级别:硕士专业:材料加工工程指导教师:郭长武;高秀华20030701东北大学硕士学位论文摘要摘要随着科学技术的发展,钢铁行业也在不断的进步,人们对钢材的需求越来越多,对钢材的质量要求也越来越高。
螺纹钢为建筑工程中混凝土结构体广泛应用的钢材,在国民经济中耗用量很大。
但是几十年来,强度级别为335MPa的热轧20MnSi(早期为16MnSi)II级钢筋的生产和使用在我国居于绝对主导地位,约占80%以上。
根据多年来的生产、使用实践证明,20MnSiII级热轧钢筋,由于规格尺寸的大小、生产季节的更迭、冷却速度的差异等不同,其力学性能波动范围较大,性能有很多不足之处。
目前螺纹钢生产过程中采用的控制轧制和控制冷却是国内建筑钢筋生产厂家用来提高钢筋强度级别,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等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,它更广义得解释为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,以使钢材获得良好性能的轧制方法,这种方法具有节约合金,简化工序,减少能耗,提高钢材强度,改善钢材塑性和韧性等优点。
本论文是与生产实践相结合,一方面通过大量的实验研究得到理论依据,另一方面利用通化钢铁集团公司小型连轧厂的实际生产条件,提出一种切实可行的生产方案来提高20MnSi螺纹钢筋的强度级别。
论述了控制轧制和控制冷却工艺的发展现状:介绍了论文的背景及主要研究内容;阐述了论文所采用的实验方法;通过现场取样和反复的实验测得20MnSi的动态CCT曲线;建立20MnSi变形抗力的数学模型;进行不同的变形条件下试样组织性能的实验研究;同时利用有限元开发出适合现场实际的温度场模拟软件,为设备的校核奠定基础;最后根据理论研究结果做了大量的工业实验,实验结果表明,在设备允许的条件下降低加热温度和轧制温度来提高钢筋的性能是可行的。
控轧控冷工艺生产D36高强度船板钢的生产工艺研究_侯登义
表 2 D36 船板钢的力学性能 ( t 50 mm)
钢材等级 D 36 R eH /N /mm 2 355 Rm /N /mm 2 490~ 620 A5 /% 21 夏比 V 型 ( - 20 纵向 34 ) 平均冲击功 / J 横向 24
表 3
钢种 D 36 C 0. 12 Si 0 . 25
m in /mm。处理完毕后对力学性能进行测试 , 结果 见表 4 , 从表 4 中可以看到通过 控轧控冷工艺获 得了较高的屈服强度和抗拉强度 , 钢板的强度水
表 4
试样状态 普通热轧态 TM CP 热轧态 TM CP+ 600 TM CP+ 900 TM CP+ 940 回火 正火 正火
T M CP 工艺生产 D36( 26 mm )高强度船板力学性能
第 4期
候登义等 : 控轧控冷工艺生产 D 36 高强度船板钢的生产 工艺研究
29
( CN )的沉淀强化, 可使钢的强度明显提高 , 但 V 具有提高韧脆转变温度的缺点 , 一般其含量控制 在 0 . 10 % 以下; A1 是细化晶粒元素, 可显著提高 钢 的 晶 粒 粗 化 温 度 , 当 钢 中 A 1 s总 含 量 在 0 . 020 % 以上时晶粒细化效果最佳。但不宜大量
船规要求, 因此采用 TM CP 工艺来生产高强度船 板钢具有较好的市场前景。 侯登义 , 男, 2005 年毕业于山东大学材 料工程专业 , 工程
师 , 硕士。 收稿日期 : 2007- 03- 27
1 前言 我国是造船业大国, 预期今后几年将是我国 造船业大力发展的一段时期, 造船技术的发展 , 促 使造船及采油平台用钢的需求量不断增加, 这就 需要大量的高强度、 高精度、 具有良好低温冲击韧 性、 焊接性能的船体用结构钢。因此钢板生产厂 纷纷采用新技术、 新工艺来生产高强度 船板钢。 TM CP 工艺就是一种有效的改善产品最终组织和 性能的方法 , TM CP 的实质是控制轧制工艺和控 制冷却工艺的结合, 控轧是细化晶粒和提高强度、 韧性的重要手段 ; 而控冷可以使晶粒极大地细化, 从而进一步提高强度而不危及脆性转变温度。通 过 TM CP 工艺生产的钢板具有良好的低温韧性、 焊接 性能和 美观的 外形 , 另外 还能降 低钢 材的 Ceq值、 大大降低成本。 2 技术要求 中国船级社 CCS 对 TMCP 工艺生产 D36 高 强度船板钢的化学成分 (表 1) 、 力学性能 ( 表 2) 和热处理方面有一定的要求。
A32、A36级高强度热轧船板工艺操作规程
A32、A36级高强度热轧船板工艺操作规程宽板技[2006]第19号一、适用范围为满足宽板生产线开发生产船板的需要,特制定本规程.本规程适用于本厂生产高强度船体结构用热轧钢板,级别为:A32、A36,轧制规格为:9~36mm ×1500~3200mm ×6000~12000mm 。
二、本工艺执行标准: ABS 、BV 、CCS 、DNV 、GL 、LR 、NK 等船级社规范,GB712—2000《船体结构用钢》,GB709-88《热轧钢板和钢带尺寸、外形、重量及允许偏差》.三、生产组织及工艺要求 1、原料管理(1)船板坯的钢级、炉号、支数、规格、重量应与质保书相符,表面质量符合有关规定。
(2)经验收的船板坯必须按规定入账,做好台账登记,并分钢级、炉号、规格堆放,尤其船板坯料不得与其它钢种同堆堆放.(3)生产原料:转炉连铸板坯,坯料管理的各种记录中用“A32”、“A36”分别表示A32、A36钢级。
(4)下述标准验收坯料的化学成份见表1注:① 可以采用总铝含量来代替酸溶铝含量的要求,此时,总铝含量应不小于0.020%。
② 可以将细化晶粒元素(Al 、Nb 、V 等)单独一种或以任一组合形式加入钢中。
单 独加入时,其含量应不低于表中所列的下限;若混合加入两种以上细化晶粒元素时,则表中对单一元素含量下限的规定不适用.③ Nb 、V 、Ti 的含量还应符合:Nb%+V%+Ti%≤0.12%。
④ Cu ≤0.35%,Cr ≤0.20%,Ni ≤0.40%,Mo ≤0.08%。
⑤ As 含量不大于0.15%。
2、生产计划及记录要求(1) 生产计划、生产过程的各种记录中,各船级社名称及钢级按表2所示来填写。
表2炉牌上的钢级表示方法见表2。
(2) 连铸坯按单炉号管理,不得组批,每炉的发料重量不超过60t ,由于现在每个炉号的钢坯总重量超过60吨,因此必须按“原炉号、原炉号-2、原炉号-3…”的方式拆炉号分别发料生产。
钢材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李薇(沈阳工业大学材控12级,17835289)[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。
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。
该项技术问世20年来,经过不断地完善和巩固,已经逐步扩展应用到海洋结构用钢、线棒材、型材等各个领域。
[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 th e advantages and disadvantages. Controlled rolling compared with the traditional rolling; bec ause of various steel and users are increasingly demanding high performance, making the nee d for the application of controlled rolling increases. Application of high-speed wire rod rollin g is mainly controlled cooling process, the technology is the core temperature control by heati ng, 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 t he 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 temp erature,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 produc t properties (tensile strength, hardness, etc.). In the application of plate and strip rolling techn ology is the core of the control during rolling by controlling the heating temperature, the rolli ng process, the cooling conditions, process parameters, to improve the steel's strength, toughn ess, 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 a nd other fields.Keywords: mechanism,characteristics,necessity,process parameters,extension usin g the high speed wire rod, heating temperature,controlled rolling and cooling1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。
钢材控制轧制和控制冷却技术
2)一道次压下率越大,越易产生变形带,越易获得均匀组织。 )一道次压下率越大,越易产生变形带,越易获得均匀组织。 体晶粒尺寸( ) ⑤、未再结晶区材料强度由固溶强化( σ sh)和F体晶粒尺寸(d) 未再结晶区材料强度由固溶强化( 体晶粒尺寸 等决定。 等决定。
§2控轧控冷理论
3、变形条件对A 变形条件对A
→ P转变的影响
r1的影响
变形使P体转变加速,从而使钢的淬透性变坏。 (1)、变形使P体转变加速,从而使钢的淬透性变坏。 (2)、变形对A 变形对A
§2控轧控冷理论
4、铁素体的变形与再结晶 (1)F体热加工中的组织变化 ①、F体热加工应力—应变曲线 体热加工应力 应变曲线 ②、F体热加工软化方式 ③、亚晶尺寸d 亚晶尺寸d (2)F体在变形间隙时的组织变化 ①、F体发生静态回复和再结晶软化 1)静态再结晶有条件的: > ε s 静态再结晶有条件的: ε 为临界值) (ε s为临界值) 2)影响静态再结晶的因素 ②、F体再结晶晶粒大小
§2控轧控冷理论
(2)位错强化 加工硬化是位错强化的外部表现 (3)沉淀强化 低合金钢中加入微量Nb、 低合金钢中加入微量Nb、V、Ti等元素,可形成碳化物、氮化物或碳氮化 Nb Ti等元素,可形成碳化物、 等元素 物,在轧制时或轧后冷却时,它仍析出 在轧制时或轧后冷却时,它仍析出——第二相沉淀强化 第二相沉淀强化 (4)晶界强化 晶粒越细小,晶界相对越多,晶界对为错的运动的阻力越大。 晶粒越细小,晶界相对越多,晶界对为错的运动的阻力越大。 1 霍尔—佩奇公式: 霍尔 佩奇公式: σ s = σi + Ki D 佩奇公式
控轧控冷工艺生产D36高强度船板钢的生产工艺研究
定 工艺 的正火后 钢 板 的强度 仍 能够符 合船 规 的
交 货要求 。
3 成 分设 计和 工艺 路线
3 1 化学 成分设 计 ,
目前 国 内传 统微 合 金化 钢 板 的成 分 为低碳一 高 锰一 铌 钒钛 , 种设 计 能保 证 较 高 的 冲击 韧 性 这 和 焊接性 能 , 但受 规格 限制 较 大 , 般超 过 3 一 0mm 强 度难 以保证 , 且微 合金 加 入量 较大 , 并 造成 制造
维普资讯
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第 1 第 4期 3卷 2 ・ 20 8 0 7年 8月
宽厚 板
WI DE AND HEAV P .T Y IA E
V0 . 3. . 1 1 No 4 Au u t 2 0 g s 0 7
控轧 控 冷 工艺 生产 D 6高 强 度船 板钢 的 生产 工 艺研 究 3
Ho n y Xu Ho g i g a d S ng Gu d ng u De g i, n q n n o o o
(J a o n t l ru oprt n i nI na dSe opC roa o ) n r eG i
Ab t a t On t e b sso ain lc mp st n d sg sr c h a i f t a o o i o e in,te mirsr cu e o e se lp ae h e n sg i c n l r o i h c o t t r f h t e l t a b e i f a t u t s n i y i r v d b f cie y c n mU n h mp r t r c e mp o e y e e t l o t ig t e t v e e au es h me,t ed f r t n s h me d r g T h eo mai c e u i MCP rl n d t e c o一 o n o l g a h o l i n i g s h me atrr l n d s i l t vt o d c mp h n ie me h ia r p rish v e n p o u e n c e f l g a h p pae’ I g o o r e s c a c lp e t a e b e r d c d.w ih p o e o i n il e v n o e h c r- vd s a p l a l e h oo y i e p c w c s .e e g o s r ain a d rl t e y smp e p o e sfrmir —a- r ie a pi be tc n l g n r s e to l o t n r c n e v t n ai l i l rc s o c n c f o y o e v o l ly d hg t n t h p pae o e ih sr gh s i lt . e Ke wo d T y rs MC P,Me h i a r p r e ,Mi r s u t r ca c p e t s n l o i co t cu e r ,
DH36船板钢控轧控冷工艺研究
Ke o ds DH3 hi a e;c nto ld — r lng;c tol d — c o i yW r : 6 s p plt o r le oli onr l e o lng; p o e s e eac r c s ;r s r h
i c n i ee h tt eb s e d r l n e e au e i 8 0 ~8 0 ℃ ,c o i g s e d 5 ~7 ℃ / ,t e b s e d s o sd r d ta h e t n o l g tmp r t r s 0 i 3 o l p e n s h et n c o i g tmp r t r 8 o l e e au e6 5~7 n 5℃ .a d wi e ec n i o st e l w —tmp rt r mp c o g n s fDH3 1 n t t s o d t n h o h h i e ea u e i a t u h e so t 6
中图 分 类 号 : G 3 . 1 T 35 1 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 :0 6— 0 8 2 1 ) 5— 0 7— 3 10 5 0 (0 2 O 0 1 0
RES EARCH AB OUT CONTROLLED —ROLLI NG AND CoNTROI ED —COoLⅡ G . PROCES S FOR DH3 HI LATE 6 S PP
1
前 言
2 1 静 态 CCT 曲 线 测 定 .
河 北敬业 集 团 中厚 板厂 在轧 制 D 6高 强度 船 H3
板 时 , 度 1 l、0 1m 两 种 规 格 的 低 温 冲 击 韧 厚 5mi 3 i l T
控轧控冷技术
控轧控冷技术季日楠[摘要]对控制轧制与控制冷却的概念,控制原理,控制轧制与控制冷却在棒线材生产中的应用,意义及发展现状进行了介绍,并对现代棒线材生产中控制轧制与控制冷却所存在的问题进行简单的介绍。
[关键词]控制轧制冷却Abstract:The concept of controlled rolling and controlled cooling, control principle, control rolling and control cooling on Rod wire production, the application of the significance and development situation are introduced, and the modern bar in the production of wire by controlled rolling and controlled cooling problems were introduced simply.Key Words:Control rolling Cooling1 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。
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。
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。
控轧控冷
第一篇 控制轧制及 控制冷却理论
§1 钢的强化和韧化
— 钢的强化机制
金属材料的机械性能是指金属材料在外力(载荷)作用 时表现出来的性能。 包括强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。
§1.1钢的强化机制
对于钢材来说,在大多数情况下其力学性能是最重要的, 其中强度性能又居首位。
强度:金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力,用给定 条件下所能承受的应力来表示。
S:形成硫化物,对韧性有害,解决办法:降低S含量或 者加入Zr和稀土元素以固定S,改善横行韧性。
3、压力加工工艺的控制 通过加工工艺控制晶粒度 材料理论韧性断裂强度 σc=(2Gγ/K)d-1/2 通过控制压力加工工艺可以控制晶粒的大小,改变 材料的韧性。 通过加工工艺控制晶体取向 钢在A+F或F区轧制后,F不发生再结晶,形成 {111}<110>织构,引起各向异性。 冷却工艺和材料的成分一起影响相变产物的种类、形貌、 数量等组织结构特征,从而影响材料的韧性。
3、影响因素 溶质与溶剂的原子半径差别 越大,强化效果越好; 有限固溶体中溶质元素溶解 量越大,强化效果越好; 溶质元素在溶剂中的饱和溶 解度越小,强化效果越好;
形成间隙固溶体的溶质元素 (C、N、B等)的强化效果 好于形成置换固溶体溶质元 素(如Mn、Si、P等)。
4、特点
提高合金的屈服强度、抗拉强度和硬度的同时,对其 它影响如下:
提高钢材韧性的途径
1、成分控制
合金元素加入基体(铁)中形成固溶体可强化合金,甚 至可析出第二相而强化合金,但同时合金元素含量的增 加也造成基体内缺陷的增加,降低材料的塑韧性。
V、Nb、Ti、Al、Zr等元素:能够细化晶粒,故既能提高 强度又能提高韧性; S、P:对韧性有害,尽量降低含量; C含量:C含量升高会增加钢中P的量,会降低钢的韧性, 故在钢种成分允许的范围内降低C含量; 钢中一般都含有二元以上的合金元素,合金组元之间有 交互作用,合金元素也可以通过不同途径影响断裂韧性, 故一般要具体分析,以使合金元素具有适当含量。
控制轧制、控制冷却工艺
控制轧制、控制冷却⼯艺控制轧制、控制冷却⼯艺技术1.1 控制轧制⼯艺控制轧制⼯艺包括把钢坯加热到适宜的温度,在轧制时控制变形量和变形温度以及轧后按⼯艺要求来冷却钢材。
通常将控制轧制⼯艺分为三个阶段,如图 1.1所⽰[2]:(1>变形和奥⽒体再结晶同时进⾏阶段,即钢坯加热后粗⼤化了的γ呈现加⼯硬化状态,这种加⼯硬化了得奥⽒体具有促使铁素体相变形变形核作⽤,使相变后的α晶粒细⼩;(2> (γ+α>两相区变形阶段,当轧制温度继续降低到Ar3温度以下时,不但γ晶粒,部分相变后的α晶粒也要被轧制变形,从⽽在α晶粒内形成亚晶,促使α晶粒的进⼀步细化。
图1.1控制轧制的三个阶段(1>—变形和奥⽒体再结晶同时进⾏阶段;(2>—低温奥⽒体变形不发⽣再结晶阶段;(3>—<γ+α)两相区变形阶段。
1.2 控制轧制⼯艺的优点和缺点控制轧制的优点如下:1.可以在提⾼钢材强度的同时提⾼钢材的低温韧性。
采⽤普通热轧⽣产⼯艺轧制16Mn钢中板,以18mm厚中板为例,其屈服强度σs≤330MPa,-40℃的冲击韧性A k≤431J,断⼝为95%纤维状断⼝。
当钢中加⼊微量铌后,仍然采⽤普通热轧⼯艺⽣产时,当采⽤控制轧制⼯艺⽣产时,-40℃的A k值会降低到78J以下,然⽽采⽤控制轧制⼯艺⽣产时。
然⽽采⽤控制轧制⼯艺⽣产时-40℃的A k值可以达到728J以上。
在通常热轧⼯艺下⽣产的低碳钢α晶粒只达到7~8级,经过控制轧制⼯艺⽣产的低碳钢α晶粒可以达到12级以上<按ASTM标准),通过细化晶粒同时达到提⾼强度和低温韧性是控轧⼯艺的最⼤优点。
2.可以充分发挥铌、钒、钛等微量元素的作⽤。
在普通热轧⽣产中,钢中加⼊铌或钒后主要起沉淀强化作⽤,其结果使热轧钢材强度提⾼、韧性变差,因此不少钢材不得不进⾏正⽕处理后交货。
当采⽤控制轧制⼯艺⽣产时,铌将产⽣显著的晶粒细化和⼀定程度的沉淀强化,使轧后的钢材的强度和韧性都得到了很⼤提⾼,铌含量⾄万分之⼏就很有效,钢中加⼊的钒,因为具有⼀定程度的沉淀强化的同时还具有较弱的晶粒细化作⽤,因此在提⾼钢材强度的同时没有降低韧性的现象。
控轧空冷综述
控轧控冷在棒线材中的应用班级:摘要:线材为了获得高强度、高韧性的综合性能, 可以采用不同的控制轧制工艺来达到。
关键词:控轧空冷应用线材前言控制轧制和控制冷却技术作为提高产品的组织性能,降低钢材生产成本,提高企业经济效益上起着巨大的作用。
正文一.控轧控冷概述1.控轧控冷概念(1)控制轧制: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相结合,以获得细小晶粒组织,从而得到较高的综合性能的轧制工艺。
(2)控制冷却: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。
2.控制轧制的优点如下:(1)可以在提高钢材强度的同时提高钢材的低温韧性。
(2)可以充分发挥铌、钒、钛等微量元素的作用。
3.控制轧制工艺的缺点:(1)要求较低的轧制变形温度和一定的道次压下率,因此增大了轧制负荷。
(2)由于要求较低的终轧温度,大规格产品需要在轧制道次之间待温,降低轧机生产率。
4.控制冷却工艺的优点(1)节约能耗、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,从而降低了生产成本。
(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,对同一晶粒度级别的奥氏体,低温相变后会使,晶粒明显细化,使珠光体片层间隔明显变薄。
(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的碳含量及合金元素加入量,达到降低碳当量的效果。
(4)道次间控制冷却可以减少待温时间,提高轧机小时产量。
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。
5.控制轧制、控制冷却工艺参数控制特点(1)控制钢坯加热温度。
根据对钢材性能的要求来确定钢坯加热温度,对于要求强度高而韧性可以稍差的微合金钢,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。
控轧控冷
RAL
中厚板控制轧制与控制冷却技术讲座
概
述
RAL
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1 概 述 – 定义
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控制轧制:是在调整钢的化学成分的基础上,通过控制加热温度、轧 制温度、变形制度等工艺参数,控制奥氏体状态和相变产物的组织状 态,从而达到控制钢材组织性能的目的 控制冷却:是通过控制热轧钢材轧后的冷却条件来控制奥氏体组织状 态、控制相变条件、控制碳化物析出行为、控制相变后钢的组织和性 能。 TMCP:控制轧制和控制冷却技术结合起来,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。与普通生产工艺相比,通过控 轧控冷生产工艺可以使钢板的抗拉强度和屈服强度平均提高约40~ 60MPa,在低温韧性、焊接性能、节能、降低碳当量、节省合金元素 以及冷却均匀性、保持良好板形方面都有无可比拟的优越性。因此, 日本、美国、欧洲等广泛采用控轧控冷生产工艺生产各种高强结构板、 船用钢板、压力容器钢板。
轧制后奥 氏体晶粒
相变后
控冷后
形变硬化的铁素体
RAL
2.1 控制轧制和控制冷却机理示意
变形前奥氏体晶粒
轧制
变形后晶粒被拉长
铁素体形核
冷却
相变完成
RAL
变形带与其上的析出
变形带
变形带上 的析出
T4.10
RAL
珠光体的不同形核地点
变形工具钢 a) 晶界 b) 退火孪晶 c) 变形带 d)晶内
T4.15
• RAL承担通过轧制和冷却控制细化晶粒,提高性能
• 经过RAL实验室实验、宝钢现场实验、小批量生产 • 工艺改进:重新分配压下量,控制终轧温度,卷取温度 • 效果:Q235-屈服强度>400MPa, 抗拉强度>510MPa 延伸率>28%,宽冷弯合格,晶粒尺寸:3.9微米
关于《控轧控冷》课程的建设
第一 , 在讲 解时 , 根据教学 目 标、 教学 内容 , 将问题教学法 、 案 例法等多种教学方法灵 活运用 。采用 问题 教学法 , 通过提 出问题 引起 学生 的学 习兴趣或好 奇 心 , 增强 了学生 独立解 决问题 的 能 力, 调动了学生学习的主动性和积极性 ; 案 例教 学法通过举例子 、 例子对 比, 即运用丰 富生 动的案例讲解难 理解 的理 论知识 , 通过 对案例 的分析提高学生分析解决 问题 的能力 。 第二 , 让学 生在课外 时间参与到教 师的科研 当中 , 将 授课 内 容与 实际科研结合起来 。让学 生真正意识 到控轧控冷工 艺的重 要性 和实用性 , 帮助学生 深入理解控轧控 冷 的原理 , 培养 学生 的 “ 实战” 能力 , 让 学生 成为应用型的高级技术人才 。 第三 , 打破 传统单一 的闭卷考试形式 , 改变学生在期 末考试 前 冲刺 的不 良习惯 。注重学生 的平 时表现 , 包括课上 回答 问题情 况、 参加讨论情 况 、 微 视频制作讲解 、 实验操作能力 、 实验 结果分 析能力 等 , 提 高平时成绩所 占比例 , 期末考试 采用灵活 的开卷形 式 。这种考核方法可 以改变学生 的学 习态度 , 促使其真正掌握知 识与技能 。
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绍原理 知识 外 , 尽可能体现 相关领域 的新 成果 、 新发展及 所学 的 知识在实际 中的应用 , 使 该课 程成 为基础理论与应用实践紧密结 合 的特色课程 。 第 四, 教学方法 方面 : 开发适合 的教学方法 , 引导学生学习本 课程的兴趣 , 让学生 由被 动学 变为主动学。 第五 , 教学管理方 面 : 修订教学大纲 , 编写实验指导书和习题 集, 统一教学要求 、 评分标准等 。
3 教 学 内容 建 设 在课 程建 设中更新 教学内容 , 使之 与实 际应用 紧密结 合。
高强度船板钢A36的化学成分设计和控制轧制工艺分析
高强度船板钢A36的化学成分设计和控制轧制工艺分析许海平;张玉柱;张志杰
【期刊名称】《河北冶金》
【年(卷),期】2006(000)006
【摘要】介绍了铌在高强度船板钢A36中的实际应用,分析了邯钢高强度船板钢A36的微合金化和控制轧制工艺,及其对高强度船板钢性能的影响,提出了优化微合金化和控制轧制工艺的具体措施.
【总页数】3页(P42-43,26)
【作者】许海平;张玉柱;张志杰
【作者单位】邯郸钢铁公司,河北,邯郸,056015;邯郸钢铁公司,河北,邯郸,056015;邯郸钢铁公司,河北,邯郸,056015
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.41
【相关文献】
1.常规轧制和控制轧制高强韧船板钢组织与力学性能的对比 [J], 何亚元;严翔;朱丛茂;周千学
2.A36高强船板钢生产工艺优化控制 [J], 王兵;孟延军;王杨;刘燕霞;陈敏
3.稀土元素Ce对A36船板钢耐腐蚀行为的影响 [J], 杨吉春;余海存;石磊
4.A36船板钢三维原子探针样品的微区定位制备及表征 [J], 吴园园;金传伟;张珂
5.Ce对A36船板钢0℃冲击性能的影响 [J], 杨吉春;余海存;周莉;张剑;栗宏伟
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控轧控冷工艺
控轧控冷工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊控轧控冷工艺,这可真是个了不起的玩意儿啊!你看啊,控轧控冷工艺就像是一位神奇的大厨,能把钢材这块“食材”烹饪出各种让人惊喜的“美味”。
钢材在它的魔法下,可以变得更强韧、更耐用,这多厉害呀!想象一下,那些高楼大厦、桥梁铁路,要是没有控轧控冷工艺打造出的高质量钢材,能那么坚固地矗立在那里吗?那肯定不行啊!就好像做饭没有合适的调料,味道能好吗?控轧控冷工艺可不是随随便便就能搞定的哦。
它需要精确的控制,就像走钢丝一样,得小心翼翼地把握好每一个环节。
温度啦、压力啦、轧制速度啦,这些都得拿捏得死死的。
不然,钢材可就达不到我们想要的效果啦。
比如说温度吧,如果温度太高或太低,那钢材的性能可能就大打折扣了。
这就好比烤面包,温度太高面包会烤焦,温度太低又烤不熟,对吧?所以说啊,控轧控冷工艺真的需要非常精细的操作呢。
而且啊,这个工艺还能根据不同的需求,给钢材定制不同的“属性”。
要它硬一点?没问题!要它韧性好一点?也能做到!这多神奇啊!就好像给钢材施了魔法一样。
咱再说说控冷,这可是让钢材变得更优秀的关键一步呢。
就跟人锻炼完要放松一样,钢材经过轧制后,通过合适的冷却,能让它的组织结构更加优化,性能自然也就更好啦。
在实际应用中,控轧控冷工艺可给我们带来了太多好处啦。
它让我们的建筑更安全,让我们的交通工具更可靠,让我们的生活变得更有保障。
这难道不值得我们好好去研究、去掌握它吗?总之啊,控轧控冷工艺就像是钢材世界里的一颗璀璨明星,照亮了我们的生活。
我们可不能小瞧它,要好好利用它,让它为我们创造更多的价值呀!这就是我对控轧控冷工艺的看法,你们觉得呢?。
A36高强船板钢生产工艺优化控制
A36高强船板钢生产工艺优化控制王兵;孟延军;王杨;刘燕霞;陈敏【摘要】统计表明,A36高强船板钢力学性能富余量较大,为降低生产成本,对成分及工艺进行优化,降Nb(0.010%)、微调Mn(0.07%),降低钢板终轧温度(10~30℃)和返红温度上限(20℃),实际生产表明,工艺参数控制稳定,船板性能全部合格,吨钢降低成本29.5元.【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】2页(P13-14)【关键词】高强船板;A36钢;力学性能;Nb;Mn【作者】王兵;孟延军;王杨;刘燕霞;陈敏【作者单位】河北工业职业技术学院,河北石家庄050000;河北工业职业技术学院,河北石家庄050000;河北科技大学材料科学与工程学院,河北石家庄050000;河北工业职业技术学院,河北石家庄050000;河北工业职业技术学院,河北石家庄050000【正文语种】中文【中图分类】TG142.41节能降耗、绿色生产成为发展趋势,在高强船板各项指标满足9国船规的条件下,对A36高强船板性能进行统计分析,采用合金替代、降低贵重合金加入量,并通过冶炼和轧制工艺优化[1-4],在保证船板良好力学性能的同时,降低船板生产成本。
为此,本研究通过控制冶炼A36高强船板钢的高洁净度、控制夹杂物形态与粒度,提高连铸坯的冶金质量;通过优化高强船板控轧控冷工艺,获得较好的船板板型、表面质量和性能。
A36船板钢力学性能富余量统计分析如表1所示,厚度≤25 mm的A36船板屈服强度富余量40 MPa以上比例占91.94%,抗拉强度富余量40 MPa以上比例占59.05%,伸长率富余量4%以上比例占91.82%,冲击功富余量40 J以上比例占98.08%。
厚度>25~38 mm的船板屈服强度富余量40 MPa以上比例占94.23%,抗拉强度富余量40 MPa以上比例占36.69%,伸长率富余量4%以上比例占95.72%,冲击功富余量40 J以上比例占99.81%。
中厚钢板的生产中控轧控冷工艺
目前在中厚钢板的生产中控轧控冷(TMCP)工艺已普遍应用,并在管线钢、高强度结构钢、海洋平台用钢、造船板等的生产中发挥了积极作用,大大提高了钢板的综合性能,节约了名贵的合金元素。
但是,TMCP处置惩罚的钢板性能离散度较大,并且一些钢种要求很苛刻的临界轧制。
因此,对付生产厚规格、高性能钢板,尤其是要求性能均匀性比力高的锅炉压力容器钢板、桥梁钢板、高层修建钢板、Z向钢板等,传统的离线热处置惩罚方法仍然是难以替代的。
因此一个定位于生产高性能品种钢为主的中厚板厂,建立一条现代化的中厚板热处置惩罚生产线,是在设计之初就必须考虑的问题。
建立热处置惩罚工序应统筹考虑的问题1 对炼钢、轧钢工序设备的要求中厚板轧后热处置惩罚炉是生产高技能含量、高附加值产物不可缺少的主要设备,因此应定位在生产“双高”产物,要求钢质纯净、有害元素和混合物含量低,板坯厚度要满足一定的压缩比,配备有控轧控冷设施等。
这就要求前面的炼钢和轧钢工序具备生产“双高”产物的条件,如炼钢工序要配备有铁水预处置惩罚设施、大吨位的顶底复吹转炉或高功率电炉、LF/VD/RH等炉外精炼设施、直弧形大板坯连铸机等,轧钢工序要配备有高刚度强力轧机、ACC(DQ)、强力矫直机等。
2 对轧钢厂的园地要求在建立中厚板厂时,要考虑精整的能力足够大,也就是背面剪切、冷床等的能力要大于前面轧钢能力,以便于充实发挥轧机的潜能。
同样如果一其中厚板厂定位于生产高技能含量、高附加值产物时,就要考虑厂房后部工序要留有充实的火焰切割、探伤、热处置惩罚生产线的园地。
因为对付需要热处置惩罚的钢板来说,一般40mm以上的厚规格钢板受剪切能力限制,需要火焰切割,并且热处置惩罚的钢种许多要求逐张探伤。
因此,在厂房设计时要留有足够的园地,不然将严重制约生产能力的发挥。
置惩罚用度,但正火通过再结晶细化均匀组织,对付某些微小的探伤缺陷有改进作用,尤其是合金含量较高的钢种。
因此,有些品种可摆设在热处置惩罚之后探伤。
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8 , 积压 下 率 >5 , 求终 轧 温 度在 8 0℃ % 累 O 要 0 以上, 5 1 以 ~ 0℃/ s的冷 却 速 率 进 行 加 速 冷 却 ,
终冷 温度 7 0 7 0℃ 。 0 ̄ 2
4 试 验结 果与讨 论 4 1 力 学 性能 .
加热 工艺 : 热 温度 控制 在 12 O 5 均 O ~12 0℃ 范 围 , 防 止加 热 温度 过 高 和 加热 时 间过 长引 起 为 钢坯 奥 氏体 晶粒粗 化 , 热时 间控 制 在 2 . 加 ~2 5h
表 2 A3 6船 板 的 力 学 性 能
Ax / vJ
项目
规 格/ mm
a/ P ,M a
o/ a  ̄ MP
8/ 5
0 ℃ 一 2 ℃ 0
42 金 相组织 .
晶粒 长 大 , C, 在 奥 氏体 向铁 素 体转 变 期 间 V( N)
在 相界 面析 出 , 效 阻止铁 素体 晶粒 长大 , 到细 有 起
且 晶粒均 匀 ( 图 2 。 见 )
化 铁 素 体 晶 粒 的作 用 。在 钒 微 合 金 化 的 钢 中 , V
的加入 量一 般在 0 0 ~ 0 1 %之 间 。 . 4 .2
钒 的细 化 晶粒 作用 , 大地增 加 了相界 面积 , 极
有 效降低 了钢 中残余元 素 Cu As S 、 、 n对低 温 韧性
国 ( R) 挪 威 ( NV) 美 国 ( S 、 L 、 D 、 AB ) 日本 ( NK) 、
生 产工艺 流程 如下 :
步 进梁式 混合 煤气 加热炉 一 高压水 除鳞 机一 立 辊 轧机 一 34 0mi 四辊 可 逆 式宽 板 轧 机一 层 5 D _
流 冷却装 置一 九辊 热矫 直机一 热 定剪一 冷床一 圆
内。
方 案一试 验 3批 钢板 , 方案 二试验 5批 钢板 。 表 2列 出了 试 验 A3 6船 板 的 力 学 性 能 。试 验 表 明: 采用 方 案二 生产 的 A3 船 板 的综 合力 学性 能 6 优 于方 案 一 , 有更 高 的 低 温 冲击 值 和更 大 的伸 具 长率 , 两个 方 案所 生产 的 高 强度 船 板 均达 到 D3 6
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第 1 3卷 第 1 期 ‘1 ‘ 2 0 2 0 7年 2月
宽 厚 板
WI DE AND HEAVY ATE PL
V o .1 No. 1 3. 1
A3 6船 板控 轧控 冷 工 艺 实践
杨太阳 姚 幼 标
( 关 钢 铁 集 团公 司 ) 韶
控轧 工艺 主要 是 摸索精 轧 阶段 的开轧 温度 和
累计 压 下 率 , 奥 氏体 未 再 结 晶 区 内有足 够 的 轧 在
制压 下量 , 使奥 氏体 晶粒充分 延伸 , 控冷 阶段 达 在
到细 化 晶粒 的 目的 。设计 了两个控 轧控 冷方 案 进 行 对 比试 验 , 个方 案 的 加 热工 艺 和粗 轧 工 艺 相 两
直机。
程投 产 , 生 产 线 的 主要 设 备 为 四辊 可 逆式 宽 板 该 轧 机和层 流 冷却装 置 。 生产线 的轧 机 刚度高 、 该 扭 矩 大 , 有 正弯 辊 、 压 A 具 液 GC控 制 系 统 , 合 层 配 流冷却 系统 , 备采 用 控轧 控 冷工 艺 生产 A3 具 6高 强 度船板 的能力 。 钢 宽板 厂从 2 0 韶 0 5年 开始进 行 A3 6船板 开发 , 功 开 发 出 A3 成 6船 板 , 通 过 英 并
摘 要
关键 词
通 过 对 韶 钢 宽 板 厂 A3 船 板 控 轧 控 冷 工 艺 的 实 践 研 究 , 出 A3 板 合 理 的 控 轧 控 冷 工 艺 , 6 得 6船 并
船板 控制轧制 控 制 冷 却
分 析 了钒 微 合 金 化 和 控 轧 温 度 对 船 板 性 能 的影 响 。
Pr c i a o uc i n o 6 S i a e a tc l Pr d to f A3 h p Pl t b nt o l d Ro lng a nt o l d Co lng Te h l g y Co r l e ii nd Co r le o i c no o y
在未 再 结 晶 区 , 控 冷 后 , 经 获得 均 匀 的细 晶组 织 ,
铁 素体 晶粒 度为 8 5 - . . " 9 0级 , 钢板 的力学性 能优
良。
图 1 方 案 一 晶 粒 不 均 匀
5 结论
1 通 过钒 微 合 金化 , 效 降 低 了钢 中残余 元 ) 有 素 C 、 、 n对 低 温 韧 性 的影 响 , 功开 发 出了 u As S 成 A3 6高强 度船板 , 通过 七 国船级社 的认证 。 并
船板 内控化 学 成分见 表 1 。
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第 1期
杨太阳等: 6 A3 船板控轧控冷工艺实践
表 l A 6船板 内控 化 学 成 分 / 3 %
・ 3・ 1
3 2 轧 制工 艺 .
终 轧温 度在 8 0。 0 C以上 , 5 1 以 ~ 0℃/ s的冷 却速 率 进 行 加 速 冷 却 , 冷 温 度 7 0 7 0℃ ;方 案 终 0~ 2 二 : 轧 温 度 8 0 ℃ , 道 次 最 小 压 下 率 不 低 于 开 8 单
韶 钢 宽板 厂 的主要 设 备 有 : 座 步进 梁 式混 一 合 煤气 加热 炉 ( 大加 热能 力 2 0th , 最 5 / ) 一套 高 压
水 除 鳞机 ( 作 压力 1 a , 台立 辊 轧机 ( 工 8MP ) 一 最
的化 学成分 , 并制 定 了 A3 6船板 的内控标 准 。 6 A3
粗轧工艺 : 开轧 温 度 10 0 11 0℃ , 轧 5~ 5 终 温 度> 9 0℃ , 部分 道次 压 下率 > 1 , 5 大 5 累积 压
下 率> 6 。 0, 9 5
船板 的力 学 性 能要 求 , 为下 一 步开 发 D3 6船板 提 供 了试验 依据 。
精 轧工 艺 :方案 一 : 开轧 温度 9 0℃ , 道 次 4 单 最 小压 下率 不低 于 8 , % 累积 压下 率 > 5 %, 求 0 要
J 。
方 案 二 的精 轧 开 轧温 度 为 8 0 ℃, 8 实际 终 轧
温 度 8 0℃左 右 , 1 整个 精轧 过程 处在 9 0℃一 Ar 5 。 未 再结 晶 区 的下半 区 , 板 的 中 , 度在 9 0℃ 钢 i f温 3 左右 , 因此 整个 精轧 过程 , 钢板 表面 和 中 f区都 处 , l
对钢 材 金 相 组织 进 行 分析 , 的组 织 为铁 素 钢
体 +珠光 体 。方案 一轧制 的船 板铁 素体 晶粒 度为
7 5 . 级 , 板 中心 区的晶粒 不均 匀 ( 图 1 , . ~8 5 钢 见 ) 方案 二 轧 制 的船板 铁 素 体 晶粒 度 为 8 5 . . ~9 0级
7 5 9级 。 .~
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・ 4・ 1
宽厚板
第 1 卷 3
期, 钢板 中 , i f区还 处在 部分 再结 晶 区 , 结果 造成 晶
粒
伸 长率 平均 低 5 , 0℃ 的 V 型 冲击功 平 均 低 2 O
p a e w a n yz d. l t s a al e Ke wor s Shi a e, y d p plt Con r l d r li g, t ole o ln Con r l d c lng t ole oo i
1 前 言
大轧制 力 33 0k , 台 34 0mm 四辊 可逆式 0 N) 一 5
晶 粒 、 高 钢 的强 度 和韧 性 的作 用 , 机 理 是 V 提 其
( N) 散 的小颗 粒在高 温 区能 对奥 氏体 晶 界起 C, 弥 钉扎作 用 , 碍奥 氏体 晶界 的迁移 , 阻 阻止 了奥 氏体
A3 船 板 金 相 组 织 检 验 表 明 : 素 体 晶 粒 度 为 6 铁
Ya g Ta y n nd Ya ub a n i a g a o Yo i o
( h o u n I o n t e Gr u r o a i n) S a g a r n a d S e l o p Co p r t o
Ab ta t Ba e n t e s u y a d r s a c n A3 h p p a e p o u t n p a t e b sn o t ol d sr c s d o h t d n e e rh o 6 s i l t r d c i r c i y u i g c n r l o c e r l n n o t o l d c o i g p o e s i h o u n Io n t e r o a i n, t . d n e v l t i , o l g a d c n r l o l r c s n S a g a r n a d S e l i e n Co p r to L d wi e a d h a y p a em l a l r a o a l o to ld r li g a d c n r l d c o i gp o e so 6s i l t so t i e .M e n i ,t ei — e s n b ec n r l o l n o to l o l r c s f e n e n A3 h p p a ewa b an d a wh l e h n fu n e o n d u mir - a l y n n o t o ld r l n e e a u e o c a ia r p r is o 6 s i l e c fVa a i m c o lo i g a d c n r l o l g t mp r t r n me h n c lp o e t fA3 h p e i e