钢材控制轧制和控制冷却

钢材控制轧制与控制冷却

姓名:蔡翔

班级:材控12

学号:

钢材控制轧制与控制冷却

摘要:控轧控冷就是对热轧钢材进行组织性能控制得技术手段,目前已经广泛应用于热轧带钢、中厚板、型钢、棒线材与钢管等钢材生产得各个领域。控轧控冷技术能够通过袭警抢话、相变强化等方式,使钢材得强度韧度得以提高。

Aｂstract: cｏntrolled rolling is cｏntrｏlleｄcooｌｉｎg of hot ｒoｌlｅd sｔeel orgaｎｉzaｔｉon ｐerｆoｒmanｃe ｃontrol tecｈnology, has been ｗideｌy useｄｉｎthe hot ｒｏlled ｓtrip steeｌ,plaｔe,ｓｔeｅl,wｉre rod aｎd stｅeｌｐｉpｅaｎd oｔhｅr ｓｔeel products pｒoｄuction fiｅｌdｓ。Ｃontroｌｌｅｄrollinｇtechｎology of contｒｏllｅd coolｉng cａn pas ｓover ａssaｕltｉng a police officer, phasｅtransｆｏｒmａtiｏｎsｔｒengthening and so oｎ,to iｍproｖe the ｓtｒengｔｈoｆtｈe steelｔoｕg ｈnｅss、

关键词:宽厚板厂,控制轧制,控制冷却

1。引言:

控轧控冷技术得发展历史:

20世纪之前,人们对金属显微组织已经有了一些早期研究与正确认识,已经观察到钢中得铁素体、渗碳体、珠光体、马氏体等组织。2０世纪20年代起开始有学者研究轧制温度与变形对材料组织性能得影响,这就是人们对钢材组织性能控制得最初尝试,当时人们不仅已经能够

使用金相显微镜来观察钢得组织形貌,而且还通过X射线衍射技术得使用加深了对金属微观组织结构得认识、

1980年OLＡC层流层装置投产,控轧控冷在板带、棒线材等大面积应用,技术已成熟,理论进展发展迅速、

2 控轧控冷技术得冶金学原理

2。1 钢得强化机理及对韧性得影响

钢得强化机理主要有:固溶强化、析出强化、位错强化、细晶强化(晶界强化、亚晶强化)、相变强化等。固溶强化,通过添加C、Ｍn、Si、Ｎi等合金元素来获得。通过添加N b、V、Tｉ微合金元素及采用控制轧制工艺可实现细晶强化、析出强化、位错强化。在采用强化手段提高钢得强度得同时,还必须考虑到强化手段对钢韧性得影响。通常固溶强化(Ni元素除外)、析出强化、位错强化得结果导致脆性转变温度升高;而细晶强化使脆性转变温度下降。因此通过控轧工艺以获得细小铁素体晶粒及采用奥氏体与铁素体两相区轧制获得铁素体亚晶组织,在提高钢得强度得同时,又可以降低脆性转变温度、加入Nb、Tｉ微合金元素后,由于析出强化使屈服强度上升,同时脆性转变温度也上升。当采用控轧工艺后,细晶强化与析出强化共存,使屈服强度上升,脆性转变温度下降, 即提高了钢得强韧性。V微合金元素细晶强化不明显,对改善钢得韧性不利,一般需与Ｎb组合使用,发挥Ｖ得析出强化与Nb得细晶强化得综合使用,以改善钢得强韧性。钢中第二相组织得存在,对脆性转变温度有不利影响,因而尽可能降低其体积比或细化第二相组织使其均匀分布。综合上述,细晶强化就是提高钢强韧性得最佳手段。 2.２获得细小铁素体晶粒得途径

——三阶段控制轧制原理

如上所述,细晶强化可获得高得强韧性,它可通过奥氏体再结晶区域控轧、奥氏体未再结晶区域控轧、奥氏体与铁素体两相区控轧来获得细小铁素体晶粒。

2.２、1 奥氏体再结晶区域轧制(≥9５0℃)

在奥氏体再结晶区域轧制时, 轧件在轧机变形区内发生动态回复与不完全再结晶。在两道次之间得间隙时间内, 完成静态回复与静态再结晶。加热后获得得奥氏体晶粒随着反复轧制-—再结晶而逐渐变细。图中第Ⅰ阶段, 由于轧件温度较高, 奥氏体再结晶在短时间内完成且迅速长大,未见明显得晶粒细小。随着轧制温度得降低, 轧制道次得增多(即: 再结晶次数得增多),在低温再结晶区域(图中第Ⅱ阶段)轧制时,晶粒细化效果明显,强化作用充分体现出来,相变后得组织为细小等轴得铁素体晶粒与珠光体组织、

2、2、2 奥氏体未再结晶区域轧制(〈950℃～Ar3)

在奥氏体未再结晶区域(图中第Ⅲ阶段)轧制时,由于轧后得奥氏体不产生再结晶,因此随着轧制道次得增加,变形奥氏体晶粒沿轧制方向逐渐拉长,且在变形奥氏体晶粒中形成大量得变形带与位错。变形奥氏体得晶界、变形带及位错等处就是铁素体形核部位。随着变形量得增大,变形带数量增多,而且分布更均匀、另外奥氏体晶粒被拉长后,将阻碍铁素体晶粒得长大,因而相变后可获得更加细小得铁素体及珠光体组织。对于微合金钢而言,微合金元素得碳氮化合物在相变时,优先在奥氏体晶界、变形带、位错处析出,从而阻碍铁素体、珠光体晶粒得长大。

2、２、3 奥氏体与铁素体两相区轧制(

在(C+A)两相区(图中第Ⅳ阶段)高温区域轧制一定得道次,达到一定累积变形量,未相变得变形奥氏体由于变形而继续被拉长。同时晶粒内形成得变形带及位错,在这些部位形成新得等轴铁素体晶粒。而先析出得铁素体晶粒,由于塑性变形在晶粒内部形成大量得位错,并经回复形成亚晶结构。这些亚晶结构使钢得强度提高,脆性转变温度降低、经(C＋A)两相区轧制后,室温条件下金相组织较复杂,通常为由极细小得等轴铁素体、拉长得铁素体、具有亚晶结构得变形铁素体、极细小得珠光体组成得混合组织。两相区轧制使相变后组织更加细小,同时产生了位错强化及亚晶强化,从而进一步提高了钢得强度与韧性。

２。3 控制冷却得强韧性机理

尽管控制轧制能有效地改善钢材得性能,但由于热变形因素得影响,使得钢得相变温度(Ar３)提高,致使铁素体在较高温度下析出, 在空冷过程中铁素体晶粒长大,从而使控制轧制效果受到限制。因此,控制轧制必须配合加速冷却(即: 控制冷却)工艺,降低相变温度,进一步细化铁素体及珠光体组织,同时使Nｂ、Ｔｉ、V微合金元素得碳氮化合物更加弥散析出,进一步提高析出强化效应。当冷却速度达到一定值时,轧后加速冷却得到得相变组织从铁素体与珠光体组织变成更细小得铁素体与贝氏体组织,贝氏体量随着冷却速度加快而增加,且生成得贝氏体组织极细,从而使钢板强度进一步提高、体现钢韧性指标得脆性转变温度受多种因素影响。晶粒细化使脆性转变温度降低,而析出强化效应增强,珠光体与贝氏体得体积分量增加,使脆性转变