控制轧制的应用分析
棒材轧制中控制轧制和控制冷却的应用
棒材轧制中控制轧制和控制冷却的应用姓名：迟璐全班级：学号：棒材轧制中控制轧制和控制冷却的应用迟璐全材料成型及控制工程12级[摘要]控制轧制(Contorlled Rollign)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,使热朔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(controlled 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。
控制轧制和控制冷却相结合能将热轧钢材的两种强化效果相加,进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合力学性能。
并介绍了棒材轧制过程中控制轧制和控制冷却工艺的特点，金属学理论。
分析了控制轧制和控制冷却工艺对热轧棒材的影响，并提出目前需要研究的问题。
[关键词]热轧棒材控制轧制控制冷却ABSTRACT:Controlled rolling is in the process of hot rolled through the metal heating system, reasonable control of the deformation and temperature, and to integrate the thermal plastic deformation and solid-state phase transformation to obtain fine grain structure, make the excellent comprehensive mechanical properties of steel rolling process. Is controlled cooling after controlled rolling steel cooling speed to achieve the purpose of improving the microstructure and mechanical properties of steel. Controlled rolling and controlled cooling could add those two kinds of reinforcement effect of hot rolling steel, further improve the tenacity of steel and have a reasonable comprehensive,mechanical,properties.Anintroductionwasmadetothefeaturesandmetallo graphicaltheoryofrollingcontrolandcoolingcontrolprocessesduringbarrolling.Theeffects oftherollingcontrolandcoolingcontrolprocessesonthehotrolledbarswereanalyzed.Proble mstoberesearchedatpresentwerealsoputforward.KEY WORDS: hotrolledbars rollingcontrol coolingcontrol1.引言控制轧制和控制冷却技术是近十多年来国内外新发展起来的轧钢生产新技术，受到国际冶金界的重视。
控制轧制
控制轧制是将塑性变形同固态相变结合在一起，使材料在加工时通过轧制温度、变形量、变形速率等控制获得所需外形和尺寸的同时，获得理想组织和优异强韧性的热轧技术。
控制轧制是在热轧过程中把金属范性形变和固态相变结合起来而省去轧后的热处理工序。
这是既能生产出强度、韧性兼优的钢材，而又能节约能耗的一项新工艺。
控制轧制对轧机的设备强度、动力和生产控制水平均提出了较高的要求。
控制轧制工艺主要用于含有微量元素的低碳钢种，钢中常含有铌、钒、钛,其总量一般小于0.1％。
控制轧制的内容是控制轧制参数，包括温度、变形量等，以控制再结晶过程，获得所要求的组织和性能（见金属塑性变形）。
加入某些微量元素可使钢的再结晶开始温度升高很多，同时适当地降低轧制温度。
从而使多道次变形的效果叠加，使再结晶在较大的变形量和较低的温度下进行，而使钢材获得符合要求的组织和性能的钢材。
控制轧制是以细化晶粒为主，用以提高钢的强度和韧性的方法。
控制轧制后奥氏体再结晶的过程，对获得细小晶粒组织起决定性作用。
根据奥氏体发生塑性变形的条件（再结晶过程、非再结晶过程或γ－α转变的两相区变形），控制轧制可分为三种类型。
（一）再结晶型的控制轧制它是将钢加热到奥氏体化温度，然后进行塑性变形，在每道次的变形过程中或者在两道次之间发生动态或静态再结晶，并完成其再结晶过程。
经过反复轧制和再结晶，使奥氏体晶粒细化，这为相变后生成细小的铁素体晶粒提供了先决条件。
为了防止再结晶后奥氏体晶粒长大，要严格控制接近于终轧几道的压下量、轧制温度和轧制的间隙时间。
终轧道次要在接近相变点的温度下进行。
为防止相变前的奥氏体晶粒和相变后的铁素体晶粒长大，特别需要控制轧后冷却速度。
这种控制轧制适用于低碳优质钢和普通碳素钢及低合金高强度钢。
（二）未再结晶型控制轧制它是钢加热到奥氏体化温度后，在奥氏体再结晶温度以下发生塑性变形，奥氏体变形后不发生再结晶（即不发生动态或静态再结晶）。
因此，变形的奥氏体晶粒被拉长，晶粒内有大量变形带，相变过程中形核点多，相变后铁素体晶粒细化，对提高钢材的强度和韧性有重要作用。
控轧控冷工艺的发展及应用
控轧控冷工艺的发展及应用摘要控轧控冷工艺是把钢坯加热到适宜的温度，轧制时控制变形量和变形温度及轧后按工艺要求来冷却钢材。
控轧主要用于轧制细晶粒结构钢,主要原理是在终轧后当钢板在轧机上运行至“再结晶”完成的温度时,选用合适水冷方式获得理想延展性和韧性。
关键词变形量变形温度再结晶1 前言1.1 控轧控冷就是控制轧制和控制冷却，也叫TMCP（热机械变形轧制）+ACC。
比较适合于低碳微合金钢，特别是Nb、V 、Ti复合的。
1.2 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、开轧温度，轧制过程温度、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.1.3 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。
1.4 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，降低生产成本。
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。
2 发展历程2.1 控轧控冷工艺主要是用于生产板材的技术。
该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。
2.2 控制轧制工艺主要用于含有微量元素的低碳钢种，钢中常含有铌、钒、钛，其总量一般小于0.1％。
依据《塑性变形和轧制原理》控制轧制的内容是控制轧制参数，包括温度、变形量等，以控制再结晶过程，获得所要求的组织和性能。
根据塑性变形、再结晶和相变条件，控制轧制可分为三阶段，如下所述。
（1）在奥氏体再结晶区控制轧制：适用于轧制低碳优质钢普通碳素钢低合金高强度钢。
（2）在奥氏体未再结晶区控制轧制：适用于轧制含有微量合金元素的低碳钢，如含铌钛钒得低碳钢。
轧钢生产过程中自动化控制技术的应用分析
轧钢生产过程中自动化控制技术的应用分析随着科技的快速发展，自动化控制技术在各个行业中得到了广泛的应用，其中包括轧钢生产过程。
自动化控制技术的应用可以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量，本文将对轧钢生产过程中自动化控制技术的应用进行分析。
首先，轧钢生产过程中自动化控制技术的应用可以提高生产效率。
在传统的轧钢生产线上，需要大量的人力操作来控制生产流程。
而自动化控制技术可以将很多操作自动化，如原料的搬运、加热、钢坯的输送等，减少了人力操作的时间和劳动强度，提高了生产效率。
同时，自动化控制系统可以对生产过程进行实时监控和调整，及时发现和解决问题，保证生产线的连续稳定运行，提高了生产效率。
其次，自动化控制技术的应用可以降低生产成本。
传统的轧钢生产线需要大量的人力投入，而且由于人为操作的不稳定性，可能会导致生产事故和质量问题，增加了维修和返工的成本。
而自动化控制技术可以减少人力投入，提高生产线的稳定性和可靠性，降低了生产事故和质量问题的发生率，减少了生产成本。
此外，自动化控制技术还可以提高轧钢产品的质量。
传统的轧钢生产线依靠人工操作，容易出现操作的不准确性和疏忽导致产品的质量问题。
而自动化控制技术可以通过精确的控制和调节，保证产品的尺寸和质量符合要求。
同时，自动化控制系统可以实时监测生产过程中的各项参数，并通过反馈控制来及时调整工艺参数，使产品的质量更加稳定和可靠。
另外，自动化控制技术还可以提高轧钢生产过程的安全性。
轧钢生产过程中涉及到高温、高压和大型机械设备，操作风险较高。
自动化控制技术可以减少人员接触危险环境的机会，降低生产事故的发生率。
同时，自动化控制系统可以实时监控设备的运行状态和参数，及时发现问题并采取措施，提高了生产过程的安全性。
总结起来，轧钢生产过程中自动化控制技术的应用可以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量和提高生产过程的安全性。
随着科技的不断进步，自动化控制技术在轧钢生产过程中的应用还有很大的发展空间，可以进一步提升轧钢行业的竞争力。
控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用
控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用一、引言型钢是一种重要的金属材料，在建筑、汽车制造、机械制造等领域具有广泛的应用。
为了提高型钢的质量和性能，控制轧制及控制冷却技术被广泛应用于型钢生产中。
这些技术通过精确控制轧制工艺参数和冷却过程，可以有效提高型钢的强度、塑性和表面质量，满足不同领域对型钢材料性能的需求。
二、控制轧制技术的应用1. 调整轧制温度和速度在型钢轧制中，通过调整轧制温度和轧制速度，可以控制晶粒的细化和晶格的取向，从而提高型钢的强度和塑性。
尤其是在热轧过程中，通过精确控制轧制温度和速度，可以有效控制晶粒生长，减少析出相的尺寸，使得型钢的晶粒细化，提高强度和硬度。
2. 控制轧制力和变形量通过精确控制轧制力和变形量，可以有效调整型钢的组织结构和力学性能。
在轧制过程中，通过监测轧辊力和变形量，可以实现对型钢的细微调整，达到提高型钢性能的目的。
在轧制高强度型钢时，通过增加轧制力和变形量，可以有效提高型钢的强度和硬度。
3. 控制轧制辊形状通过选择合适的轧辊形状，可以实现更加精确的型钢轧制。
不同形状的轧辊对型钢的变形和组织结构有着不同的影响，因此通过调整轧辊的形状，可以实现对型钢结构和性能的精细控制。
三、控制冷却技术的应用1. 控制冷却速度在型钢生产中，通过控制冷却速度，可以实现对型钢组织和性能的调整。
在快速冷却条件下，型钢的组织结构更加均匀，晶粒更加细小，从而提高了型钢的强度和韧性。
在慢速冷却条件下，型钢的组织结构更加致密，表面质量更好，适用于高表面质量要求的场合。
2. 控制冷却介质不同的冷却介质对型钢的冷却效果和组织结构有着不同的影响。
通过选择合适的冷却介质，可以实现对型钢组织和性能的精细调控。
对于高强度型钢，可以采用高效的水冷或气体冷却，快速降温，实现对型钢强度和硬度的提高。
3. 控制冷却方式在型钢生产中，采用不同的冷却方式，可以实现对型钢的细微调整。
采用直接水冷或间接水冷，可以分别实现快速和慢速的冷却效果，从而满足不同型钢的冷却需求。
热轧钢板的控轧与性能控制技术研究
热轧钢板的控轧与性能控制技术研究热轧钢板是现代制造业中必不可少的材料之一。
从建筑物的骨架到汽车底盘的构造，热轧钢板都扮演着重要的角色。
由于热轧钢板的工艺复杂，而且具有很高的要求，因此控轧与性能控制技术对于钢材的制造和应用是至关重要的。
本文将会探讨热轧钢板的控轧与性能控制技术，并分析其在钢材制造和应用中所起的关键作用。
一、热轧钢板的控轧技术热轧钢板制造中的控制问题主要有两个：一是轧机工艺的控制，二是成形过程中的控制。
钢材的制造既要保证品质，又要保证生产效率，这就需要在生产过程中进行精细的控制。
轧机工艺的控制轧机工艺的控制主要是指轧制参数的控制。
热轧钢板的制造，需要在很高的温度下进行，其中轧制参数极为重要。
在控制轧制参数时，需要注意以下几点：1. 温度控制轧制温度是热轧制过程中的一个重要参数。
温度过高会导致钢材结构较粗，而温度过低则会使钢材在轧制过程中断裂。
因此，温度的控制至关重要。
目前，温度控制技术主要采用辐射测温法和红外线测温法。
这两种方法都可以对钢材的表面温度进行快速、准确的测量。
2. 变形控制变形是钢材制造过程中不可避免的过程，也是钢材调整组织和性能的重要环节。
在此过程中，应控制好钢材的变形量，以达到钢材成形的目的。
目前，变形控制主要采用厚度和平均应变控制技术。
通过厚度和平均应变的控制，可以控制好钢材的变形量，从而制造出符合要求的钢材。
3. 应变速率控制应变速率是指单位时间内的变形量。
应变速率过高会导致钢材的塑性变差，而应变速率过低则无法得到良好的钢材成形。
因此，应变速率的控制在热轧钢板的制造过程中非常重要。
目前，应变速率控制主要采用卷钢频率控制法和压下频率控制法。
这两种方法可以控制锻打机的运行频率，从而控制应变速率。
成形过程的控制在热轧钢板的成形过程中，除了控制好轧制参数，还要控制好成形过程中的变形和应变速率。
一般来说，成形过程中的控制主要包括以下几点：1. 薄板过程控制薄板过程控制是指在制造薄板过程中对变形的控制。
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。
两相区控制轧制
适当的压下量可以促使钢材发生足够的变形，实现组织的优化和相变的控制。
轧制过程中的组织转变
奥氏体向铁素体的转变
在两相区内，随着温度的降低和应力的作用，奥氏体会逐渐 转变为铁素体。
相变过程
在轧制过程中，通过控制相变过程，可以获得不同比例的铁 素体和奥氏体组织，从而调整钢材的性能。
03
CHAPTER
3
拓展应用领域
积极探索两相区控制轧制在新能源、生物医学等 领域的应用，拓展其应用范围和价值。
05
CHAPTER
两相区控制轧制实验研究
实验设备与方法
实验设备
采用先进的轧制设备和控制系统，包 括轧机、加热炉、测温仪、测力系统 等。
实验方法
选取合适的实验材料，进行加热、轧 制、冷却等操作，并实时监测轧制过 程中的温度、压力等参数。
促进技术进步
两相区控制轧制是金属材料加工领域的一项重要技术，其发展推动 了相关领域的技术进步和产业升级。
两相区控制轧制的原理与技术发展
原理
两相区控制轧制的基本原理是在奥氏体和铁素体两相区进行轧制，通过控制轧制温度、轧制速度、道次变形量等 工艺参数，实现对金属材料的组织结构和性能的调控。
技术发展
随着科技的不断进步，两相区控制轧制技术也在不断发展完善。目前，两相区控制轧制技术已经广泛应用于钢铁、 有色金属等领域，成为提高材料性能、降低生产成本的重要手段。未来，两相区控制轧制技术将继续向着精细化、 智能化、绿色化的方向发展。
04
CHAPTER
两相区控制轧制的挑战与前 景
面临的挑战
技术难度大
两相区控制轧制涉及复杂的相变 和流动行为，需要精确控制温度、
应力和应变等参数，技术难度较 大。
线材生产中的控制轧制和控制冷却技术
线材生产中的控制轧制和控制冷却技术线材是现代工业生产中使用频繁的一种材料，它广泛应用于电线电缆、机械制造、建筑材料等行业。
在线材生产过程中，控制轧制和控制冷却技术是关键的环节，它们直接影响着线材的质量、机械性能和用途范围。
一、控制轧制控制轧制是指通过改变轧制变形量、轧制温度、轧制速度、轧制力等因素，控制金属材料的形变和微观组织，达到调整线材力学性能、改善表面质量和优化产品用途的目的。
1、轧制变形量控制轧制变形量是指轧制前后的减压变化，它对线材的力学性能和表面质量有着直接影响。
为了保证线材的质量稳定和合格率，轧制变形量控制必须精准可靠，并考虑到批量变化和轧制型号的特定要求。
目前，国内外的轧制变形量控制采用电液伺服技术，通过实时监测轧制变形量变化，及时控制系统参数的变化，保证线材轧制变形量的稳定。
2、轧制温度控制轧制温度是指线材在轧制时的温度，它对线材的力学性能和表面质量有着重大影响。
过高或过低的温度会导致线材的晶粒过大或过小，从而影响线材的硬度、韧性和塑性等力学性能。
为了提高线材的机械性能和用途范围，轧制温度控制必须准确可靠，并考虑到金属材料的温度敏感性和轧制工艺的特定要求。
目前，国内外的轧制温度控制采用激光测温技术或红外线测温技术，通过实时监测线材温度变化，及时调整轧制温度，保证线材轧制温度的稳定。
3、轧制速度控制轧制速度是指线材在轧制过程中的速度，它对线材的表面质量和机械性能有着直接影响。
过高或过低的轧制速度会导致线材表面的纹路不均匀和线材的硬度、韧性等力学性能下降。
为了提高线材的表面质量和机械性能，轧制速度控制必须准确可靠，并考虑到轧制型号的特定要求。
目前，国内外的轧制速度控制采用伺服电机技术或电磁流体技术，通过实时监测线材的速度变化，及时调整轧制速度，保证线材轧制速度的稳定。
二、控制冷却控制冷却是指针对金属材料在热加工过程中产生的内应力、变形、晶粒长大等现象，通过采用不同的冷却方式和工艺参数，调整金属材料的组织和性能。
控制轧制
线材的控制轧制摘要：结合控制轧制技术的发展,针对线材的轧制工艺,对高速线材的控制轧制系统、控制轧制方式及特点、生产中的技术关键分析,清晰指出了控制轧制在高速线材生产中的重要地位，更加明确了控制轧制的研究方向。
关键字:控制轧制高速线材工艺手段1对控制轧制认识1.1 控制轧制的发展历程油气输送管线钢是控轧控冷技术应用最早和最广泛的领域。
1963年开发了一种屈服强度为352．8 MPa的X52含Nb半镇静钢；20世纪70年代相继开发出寒冷地带油气管线用X60，X65和X70等热轧卷板；80年代后采用控车UJll速冷却工艺相继生产出X80，X100和X120等高性能管线钢。
目前，管线钢的控制轧制和控制冷却技术已发展到一个新的阶段。
热轧过程的计算机控制与热加工物理冶金学相结合，已能对轧制过程中的温度变化、显微组织类型、晶粒尺寸、奥氏体未再结晶区的积累应变、α中残余应变和微合金元素的沉淀动力学等进行有效地控制和准确地预测，为开发具有更佳力学性能的管线钢开辟了广阔的途径。
1.2控制轧制概念及机理控制轧制（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；其机理是：热塑性变形过程中或变形之后的钢组织的再结晶在控制轧制中起决定作用，奥氏体晶粒的细化是控制轧制的基础。
热变形从形变的角度考虑是降低变形抗力和提高钢的塑性变形能力。
从组织控制的角度考虑是：完成钢的奥氏体组织的控制；在一定的奥氏体组织条件下进行形变，通过对形变条件的控制，实现对变形过程中组织的控制为相变做组织准备；控制相变过程，以获得要求的组织和性能。
不同的相变前的奥氏体组织，相变后组织就会不同，性能就不同。
奥氏体化条件不同、形变条件的不同，热变形过程中会出现不同的动态回复过程(动态回复、动态再结晶)、静态回复过程(静态回复、静态再结晶)，而不同的回复过程会形成各种热变形条件下钢的组织变化。
钢材的控制轧制和控制冷却
钢材的控制轧制和控制冷却一、名词解释：1、控制轧制:在热轧过程中通过对金属的加热制度、变形制度、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。
2、控制冷却:控制轧后钢材的冷却速度、冷却温度，可采用不同的冷却路径对钢材组织及性能进行调控。
3、形变诱导相变:由于热轧变形的作用,使奥氏体向铁素体转变温度Ar3上升，促进了奥氏体向铁索体的转变。
在奥氏体未再结晶区变形后造成变形带的产生和畸变能的增加,从而影响Ar3温度。
4、形变诱导析出：在变形过程中，由于产生大量位错和畸变能增加，使微量元素析出速度增大。
两相区轧制后的组织中既有由变形未再结晶奥氏体转变的等轴细小铁素体晶粒，还有被变形的细长的铁素体晶粒。
同时在低温区变形促进了含铌、钒、钛等微量合金化钢中碳化物的析出.5、再结晶临界变形量：在一定的变形速率和变形温度下,发生动态再结晶所必需的最低变形量。
6、二次冷却：相变开始温度到相变结束温度范围内的冷却控制。
二、填空:1、再结晶的驱动力是储存能，影响其因素可以分为：一类是工艺条件，主要有变形量、变形温度、变形速度。
另一类是材料的内在因素，主要是材料的化学成分和冶金状态。
2、控制冷却主要控制轧后钢材冷却过程的（冷却温度）、（冷却速度）等工艺条件，达到改善钢材组织和性能的目的.3、固溶体的类型有（间隙式固溶）和（置换式固溶)，形成（间隙式)固溶体的溶质元素固溶强化作用更大。
4、根据热轧过程中变形奥氏体的组织状态和相变机制不同，将控制轧制划分为三个阶段，即奥氏体再结晶型控制轧制、奥氏体未再结晶型控制轧制、在A+F两相区控制轧制。
5、以珠光体为主的中高碳钢,为达到珠光体团直径减小,则要细化奥氏体晶粒，必须采用（奥氏体再结晶）型控制轧制。
6、控制轧制是在热轧过程中通过对金属的（加热制度）、（变形制度）、（温度制度）的合理控制，使热塑性变形与固态相变结合使钢材具有优异的综合力学性能.7、钢的强化机制主要包括(固溶强化）、（位错强化）、(沉淀强化）、(细晶强化）、（亚晶强化）、(相变强化）等,其中(绕过）机制既能使钢强化又使钢的韧性得到提高。
控制轧制于控制冷却
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，使热塑性形变与固态相变相结合，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轧制技术2、控制冷却:通过对控制轧后的钢材的冷却速度来改善钢材的组织性能.3、金属的强化：通过合金化，塑性变形和热处理等手段来提高金属的强度.4、固溶强化：添加溶质元素使固溶体强度提高的方法。
5、韧性：材料在塑性变形和断裂所吸收能量的能力。
6、微合金钢：钢种的合金含量小于0。
1%。
7、IF钢：无间隙原子钢8、不锈钢：具有良好的抗腐蚀性能和抗氧化性的钢.9、变形抗力：在一定条件下材料变形单位面积的抵抗变形的力。
10、在线常化工艺：在热轧无缝钢管中在轧管延伸工序后将钢管按常化热处理要求冷却到某一温度后在进加热炉然后就行减径轧制按照一定的速度冷却到常温。
11、变形温度贝氏体处理化工艺：在钢管轧制过程中不直接加热到马氏体温度一下,而是快速冷却带中温以后再置于静止的空气中冷却、以变形奥氏体转变为贝氏体省去回火工序。
12、高温变形淬火：钢管在稳定的奥氏体区域变形，而且一般温度在再结晶温度以上然后进行淬火，已获得马氏体组织。
13、低温相变淬火:将钢管加热到奥氏体状态，经一段保温冷却到Ac1高于M的某一中间温度进行变形后淬火的工艺。
14、非调质钢：将调质钢的化学成分进行调解并对轧制过程进行控制不进行调制其性能达到调制的水平。
1、控制轧制是指在热轧过程中通过对金属加热制度，温度制度，保险制度的控制而获得细小的晶粒2、控制冷却是控制轧后钢材的冷却速度来改善组织性能。
3、钢材的强化方法有固溶强化，变形强化，沉淀强化，弥散强化，亚晶强化,细晶强化，相变强化.4、影响材料韧性有,化学成分，气体和夹杂物，晶粒细化,形变的影响，形变细化5、动态结晶是晶粒细化提高扩孔性的手段6、控制轧制的目标是为了获得较小的铁素体组织7、加快冷却速度可以获得细小的铁素体晶粒所以不产生奥氏体组织为界限8、贝氏体是结构性能钢有校坏的塑形焊接性能强韧性微合金钢是指钢中的合金元素总量小于0.1%的钢在控制轧制中使用最多的微合金元素有银,钛，钒9、钢通常是指含碳量在0.28-2。
钢材控制轧制技术的研究与优化
钢材控制轧制技术的研究与优化钢材控制轧制技术是现代冶金工业中一项十分关键的技术。
它能够对钢材的物理性能、化学成分、缺陷率等进行精细控制，从而获得品质更高、性能更优的钢材产品。
在未来的发展中，钢材控制轧制技术的研究与优化将是关系到钢铁行业未来发展的重要问题。
一、钢材的轧制控制技术在钢铁生产过程中，钢材的轧制控制技术是指对轧机的控制，从而精确地调节轧机工作过程中的加热温度、加压力度、轧辊角度等参数，以达到对钢材物理性能、化学成分、缺陷率等方面进行精细控制的目的。
钢材的轧制控制技术有以下几个方面的控制：1、轧制工艺流程控制：通过控制轧制过程中的加热温度、压力度和轧辊角度等参数，来调整轧制过程中的成形过程，从而使钢材的物理性能、化学成分、缺陷率等得到精细调控。
2、直线度控制：采用多种高精度测量仪器，如激光仪、光电子测距仪等对钢材在轧制过程中的直线度进行精确检测和调整。
3、表面质量控制：采用多种表面处理技术，如钢带水冷却、气体喷淋、四辊减速机、磨切边机等进行表面整形处理，以获得高品质钢材产品。
4、热力学控制：通过对钢材的加热温度、保温时间等参数进行精密调控，以降低钢材在轧制过程中的结晶温度和碳化温度，从而减少钢材的内部缺陷和杂质析出。
二、钢材轧制控制技术的研究与优化随着钢铁行业的不断发展和进步，钢材轧制控制技术研究与优化已经成为行业关注的重点。
本文将从计算机控制技术、节能减排、先进轧机设备、新材料研发等方面进行介绍。
1、计算机控制技术采用计算机控制技术已经成为现代冶金行业控制和优化钢材轧制过程的一种重要手段。
计算机控制技术集成了现代的控制算法和调节方法，可以对轧机的加热温度、加压力度、轧辊角度等参数进行高精度的控制和调节。
同时，计算机控制技术还可以对钢材的物理性能、化学成分、缺陷率等进行模拟和实验研究，从而为轧制过程的优化提供科学依据。
2、节能减排随着全球气候变暖和环境保护意识的提高，节能减排已经成为现代冶金行业探索的方向。
控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用
控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用一、导言在当今工业领域中，钢铁工业一直扮演着不可或缺的角色。
而型钢作为钢铁产品中的重要一员，其质量和性能的提升一直是企业和行业追求的目标。
控制轧制及控制冷却技术作为一种重要的生产工艺，对型钢的生产和性能提升具有重要意义。
本文将从控制轧制和控制冷却技术在型钢生产中的基本原理、关键技术和应用实例等方面展开探讨，旨在深入了解这一主题的重要性和具体应用。
二、控制轧制技术控制轧制技术是指钢铁生产中利用先进的控制系统和设备，对轧制过程中的参数进行精确控制，以获得高质量、高性能的型钢产品的一种技术。
这项技术最早应用于薄板生产领域，后来逐步在型钢生产中得到推广和应用。
1. 温度控制：在轧制过程中，控制轧制技术可以通过对钢坯的温度进行精确调控，以保证轧制过程中的塑性变形性能，从而得到均匀、细腻的晶粒结构。
2. 形状控制：利用控制轧制技术可以对轧制过程中的轧辊、模具等设备进行精确控制，获得符合设计要求的型钢截面形状和尺寸精度。
3. 轧制力控制：控制轧制技术可以实现对轧制力的实时监测和调节，避免轧制过程中的过度变形，并保证产品的尺寸和形状精度。
三、控制冷却技术控制冷却技术是指在型钢生产过程中，通过对冷却过程的控制，使钢材在冷却过程中获得理想的组织和性能。
这项技术的应用可以有效提高型钢的强度、韧性和耐磨性等性能，同时降低产品的变形和裂纹率。
1. 冷却介质控制：通过选择不同的冷却介质和控制冷却速度，可以使型钢获得不同的组织和性能，如马氏体组织、贝氏体组织等，从而满足不同领域对型钢性能的要求。
2. 温度控制：在控制冷却技术中，对冷却过程中的温度进行精确控制，可以有效控制组织相变，并获得理想的力学性能，如强度、韧性等。
3. 冷却速度控制：通过对型钢冷却速度进行控制，可以获得不同的组织和性能，如快速冷却可以获得细小的组织和高强度，而缓慢冷却则可以得到较好的塑性和韧性。
四、控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用实例1. 控制轧制技术在型钢生产中的应用：某钢铁企业引进了先进的控制轧制系统和设备，通过对轧制过程中的温度、形状和轧制力等参数进行精确控制，生产出了高精度、高强度的型钢产品，受到了市场的广泛认可。
薄规格钢板轧制板形控制技术应用分析
薄规格钢板轧制板形控制技术应用分析摘要：薄规格规格钢板通过轧制后的原始板形通常较差，要解决工艺过程的难题，实现高效化生产，需从生产管理、工艺技术和设备能力上进行系统的创新与改进。
基于此，本文对影响薄规格钢板生产的主要因素以及薄规格钢板轧制板形控制技术应用进行了分析。
关键词：薄规格钢板；精轧机；板形；温度1 影响薄规格钢板生产的主要因素1.1 精轧机轧制温度精轧机轧制过程中，受工作辊冷却水、辊道冷却水、钢板长度等影响，钢板在轧制过程中降温很快。
从现场生产情况来看，薄规格钢板精轧机轧制7道次，开轧温度在1000℃以上，终轧温度在780℃左右，才能保证正常轧制。
精轧机开轧温度低于980℃，终轧温度低于750℃，就极易出现甩尾、刮框等生产质量问题。
1.2 厚度控制轧制6mm×3000mm钢板，精轧机设定厚度6.2mm，轧制后钢板实际厚度为6.8mm，存在厚度控制不到位问题。
分析精轧机PDA数据，第4道次轧制完成后，检测到轧制力超过200t。
而EGC为无负载压下单元，当轧制力超过200t时，EGC停止动作，由此造成后面几个道次辊缝调节EGC不动作，全部由HGC完成。
而受行程和保护影响，HGC不能完全达到所需要的辊缝调节量，造成末道次设定辊缝与实际辊缝偏差较大，产生了设定厚度与实际厚度的偏差，精轧机厚度控制达不到质量要求。
1.3 板形控制板形控制是轧制薄规格钢板的一项关键技术，包括平面板形控制、浪形控制以及镰刀弯板形控制等。
由于精轧机无弯辊、窜辊等板形控制手段，辊型稳定性存在一定问题，前后推床导板对中性有差异等，造成轧制薄规格钢板的板形控制难度很大。
L2数学模型，如轧辊热凸度数学模型、轧辊磨损数学模型等计算值与实际值的差别，影响了精轧机轧制规程以及板形控制。
1.4 轧制规程料型选择、坯料的加热制度都影响轧机的轧制规程，轧制规程是否合理，直接决定了薄规格钢板能否顺利轧制。
粗轧机轧制道次不超过6道次，精轧机轧制道次不超过7道次，才能保证精轧机轧制温度。
控制轧制基础
控制轧制基础一、控制轧制的概念控制轧制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工艺措施来提高热轧钢材的强度、韧性等综合性能的- -种轧制方法。
控制轧制钢的性能可以达到或者超过现有热处理钢材的性能。
二、控制轧制的优点控制轧制具有常规轧制方法所不具备的突出优点。
归结起来大致有如下几点:(1)许多试验资料表明，用控制轧制方法生产的钢材，其强度和韧性等综合机械性能有很大的提高。
例如控制轧制可使铁素体晶粒细化，从而使钢材的强度得到提高,韧性得到改善。
(2)简化生产工艺过程。
控制轧制可以取代常化等温处理。
(3)由于钢材的强韧性等综合性能得以提高，自然地导致钢材使用范围的扩大和产品使用寿命的增长。
从生产过程的整体来看，由于生产工艺过程的简化，产品质量的提高，在适宜的生产条件下，会使钢材的成本降低。
(4)用控制轧制钢材制造的设备重量轻，有利于设备轻型化。
三、控制轧制的种类控制轧制是以细化晶粒为主，用以提高钢的强度和韧性的方法。
控制轧制后奥氏体再结晶的过程，对获得细小晶粒组织起决定性作用。
根据奥氏体发生塑性变形的条件(再结晶过程、非再结晶过程或γ- a转变的两相区变形)，控制轧制可分为三种类型。
(一)再结晶型的控制轧制它是将钢加热到奥氏体化温度,然后进行塑性变形，在每道次的变形过程中或者在两道次之间发生动态或静态再结晶，并完成其再结晶过程。
经过反复轧制和再结晶，使奧氏体晶粒细化，这为相变后胜成细小的铁素体晶粒提供了先决条件。
为了防止再结晶后奥氏体晶粒长大,要严格控制接近于终轧几道的压下量、轧制温度和轧制的间隙时间。
终轧道次要在接近相变点的温度下进行。
为防止相变前的奥氏体晶粒和相变后的铁素体晶粒长大，特别需要控制轧后冷却速度。
这种控制轧制适用于低碳优质钢和普通碳素钢及低合金高强度钢。
(二)未再结晶型控制轧制它是钢加热到奥氏体化温度后，在奧氏体再结晶温度以下发生塑性变形，奥氏体变形后不发生再结晶(即不发生动态或静态再结晶)。
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控制轧制的应用分析摘要：控制轧制是目前世界上轧制中经常使用的技术。
一般认为控制轧制技术是在20世纪60—70年代确立的，但实际上早在1920年，这一技术就初见端倪了，以后经过无数技术人员长期不断的努力才发展至今天的成就。
这项工艺，节约合金，简化工序，节约能源消耗的先进轧钢技术，大幅度提高钢材的综合性能。
本书的目的在于通过整理控制轧制技术进步的历程，向读者揭示控制轧制技术的重要性。
主要介绍控制轧制的定义、种类、机理、优缺点、控制轧制与传统轧制的比较以及控制轧制技术在线棒材﹑型钢﹑双相钢生产中的应用。
关键词：控制轧制控制轧制机理控制轧制应用前言：随着科学技术的迅速发展，近几年来中国钢铁工业得到了高速发展，在钢铁工业的各项产品中，控制轧制是近十多年来国内外新发展起来的轧钢生产新技术，受到国际冶金界的重视。
各国先后开展了多方面的理论研究和应用技术研究，并在轧钢生产中加以应用，明显地改善和提高了钢材的强韧性和使用性能，为节约能耗，简化生产工艺，开发钢材新品种创造了有利条件。
1 控制轧制的概述1.1控制轧制的定义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。
1.2控制轧制与普通轧制的比较与普通生产工艺相比，通过控制轧制生产技术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﹑降低碳含量﹑节省合金元素以及保持良好板形方面都有无可比拟的优越性。
1.3 控制轧制的种类(1)完全再结晶型控制轧制。
全部变形在奥氏体再结晶区进行，终轧温度不低于奥氏体再结晶温度上限，道次变形量不低于奥氏体再结晶的临界变形量(2)再结晶型控制轧制与未再结晶配合的控制轧制。
这一工艺特点是，在完全再结晶区进行一定道次的变形，在部分再结晶区进行待温，而在奥氏体的未再结晶区继续轧制一定道次，并在未再结晶区结束轧制(3) 完全再结晶型、未再结晶和(γ+α) 两厢区控制轧制。
这种工艺特点是，在奥氏体完全再结晶区轧制一些道次，接近部分再结晶区进行待温或快冷，进入未再结晶区温度后继续轧制，并且当钢温已经达到(γ+α)两相区时轧制一定道次，达到一定变形量后终止轧制。
如图1图1控制轧制方式示意图(1)再结晶型控制轧制(2)未再结晶控制轧制(3)(γ+α)两厢区控制轧制1.4控制轧制优缺点控制轧制的优点:(1)可以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.在普通热轧生产中，钢加入铌或钒后主要起到沉淀强化作用，其结果使热轧钢材强度提高、韧性变差，因此不少钢材产品不得不进行正火处理后交货。
当采用控制轧制生产时，铌将产生显著的晶粒细化和一定程度的沉淀强化，使轧后钢材的强度和韧性都得到了很大提高，铌含量少至万分之几就很有效。
钢中加入的钒由于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。
加入钢中的钛虽然具有细化加热时原始γ晶粒的作用，但在普通热轧条件下钢中的钛不能发挥细化热轧变形过程中γ晶粒的作用，仍然得不到同时提高钢的强度和韧性的效果，当采用控制轧制生产含钛钢时才能使钢中的钛起到沉淀强化和晶粒细化的双重作用。
控制轧制的缺点:是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。
此外由于要求较低的终轧温度，大规模产品需要在轧制道次之间待温，降低轧机生产率。
为此世界各国开始多轧机进行技术改造，采用大负荷轧机，安装升降辊道，道次间冷却来减少轧制待温时间，提高轧机的生产率。
2 控制轧制的机理通过控制热轧条件，经过相变过程在奥氏体(r)的基体上，形成高密度的铁素体(a)晶核，从而在相变后，达到细化钢材的组织结构。
经过研究发现铁素体的形核位置通常是在奥氏体的相界面﹑由热变形和变形带造成的退火孪晶的内面而控制奥氏体相结构变化的关键因素是相变温度，在普通的热轧中，由于不涉及任何形式的控制轧制，基本是根据产品的断面的形状进行轧制，精轧后的温度通常在900―1050℃之间，则生产的钢材奥氏体晶粒尺寸粗大。
所以在生产普通的C-Mn 钢过程中，通过控制轧制温度，把精轧道次安排在950-800℃范围内，经过大量的研究表明在该温度范围内轧制钢材奥氏体则达到细化晶粒的目的。
通过进一步表明，细化奥氏体晶粒的方法是把轧制尽量安排在奥氏体的非再结晶温度的范围内，但是在这一范围内，由于奥氏体的再结晶点和Ar3温度点接近，范围较窄，所以，在生产中并没有取得多大的效果，通过添加合金元素铌，能够升高再结晶点100℃，同时又发现铁素体形核点不是在奥氏体的相界面上，而是在由于再结晶点上升而造成的非再结晶区温度范围内缩减所造成的孪晶晶界和变形带上，这些界面作为铁素体相成核场所的界面。
因此，在铌钢的精轧中，对产品进行金相分析显示轧制产品中存在结晶区有相当部分的奥氏体晶粒被细化，变形奥氏体晶粒被拉长。
如图2、图3控制轧制机理示意:图2控制轧制机理示意图3控制轧制机理示意(续)3控制轧制的应用3.1控制轧制在线棒材中的应用(1)由于小型棒线材轧机的轧制工艺参数中变形制度难于调整,即由孔型设计确定,要通过改变各道次变形量来适应控制轧制变形量的要求是极其困难的。
因此在小型棒线材轧机上只能采取控制各轧机上的温度来进行控制轧制,即控温轧制。
通过控制轧制温度,使变形条件在一定程度上满足控轧要求。
控制轧制除了能生产具有细晶组织、强韧性好的钢材外,还可以减少脱碳、简化或取消热处理工序。
例如非调质钢,利用控制轧制并配合控制冷却,可以生产冷镦用高强度标准件原料,使用这种原料,原标准件生产中酸洗前的退火工序和冷镦后的调质工序可以简化或取消,对于某些轧后要求球化退火的钢材可节约退火时间,深受用户青睐。
(2)型棒线材轧机的控制轧制有以下两种变形制度两段变形制度。
即奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段的控轧工艺。
这种工艺的特点是选择低的加热温度以避免原始奥氏体晶粒过分长大,但使粗轧在再结晶温度范围内轧制,利用变形奥氏体再结晶细化奥氏体晶粒;中轧及精轧机组的轧制温度在950℃以下,即处于奥氏体未再结晶区变形,累计变形量为60%～70%,在接近奥氏体向铁素体转变温度(Ar3)时终轧,可以得到具有大量变形带的奥氏体未再结晶晶粒,相变后可得到细小的铁素体晶粒。
三段变形制度。
即奥氏体再结晶型、未再结晶型和奥氏体与铁素体两相区轧制的三阶段的控轧工艺。
这种工艺的特点是粗轧在奥氏体再结晶区反复轧制细化奥氏体晶粒,中轧在950℃以下的未再结晶区轧制并给予60%～70%的总变形率,精轧在Ar3与Ar1之间的两相区轧制并终轧,这样得到细小的铁素体晶粒及具有变形带的未再结晶奥氏体晶粒,相变后可得到细小的铁素体晶粒并有亚结构及位错。
3.2采用控温轧制工厂举例(1)马钢高速线材轧机实际轧线温度图4是一例马钢高速线材轧机实际轧线温度分布情况。
从图中可知，加热温度为1150℃，开轧温度为1100℃，随着轧制过程中轧件温度的缓慢下降，轧件到粗、中轧机组出口（11号机架）时，即经过十一道次轧制后，轧件温度降到930℃。
轧件进入到预精轧机组后，由于轧制速度加快，塑性变形产生的变形热来不及散去，因而轧件温度有所回升，出预精轧机组时温度达到1000℃。
进入经轧机组，轧制速度更快，轧件温度应急剧升高，但该厂经轧机组各机架间设置了专门的轧件水冷装置，从而保持了轧件温度恒定不变，即轧件出精轧机组时温度仍为1000℃。
此后，轧件进入水冷冷却，到达吐丝机吐丝时，轧件温度下降到约900℃。
图4高速线材轧机线温度分布(2)韩国浦项线材和钢公司第三线材厂该厂建于1988年，采用坯料断面为160mm×160mm,长10.5m，单重2070kg,产品规格为直径5—20mm盘圆，钢种为高碳钢及合金钢，轧制速度为120m/s,小时产量与年产量分别为150t/h、54万t/a,加热炉是步进式的。
这个厂产量高，产品具有好的力学性能，此轧机采用了摩根公司的控温轧制及轧后冷却制度，更换了开坯机及坯料清理设备。
在此轧机上，根据不同的产品要求采用不同的开轧温度及冷却制度，得到不同的冷却曲线，如图5.其温度控制是依靠吐丝机前的水冷段及无扭轧机的前面及后面的水箱。
水冷后线材进入斯太尔摩冷却或进行自回火。
吐丝温度根据钢种及产品最终使用要求可从550—950℃。
3.3控制轧制在型材中的应用过去国外用于阿拉斯加的H型钢，490MPa级在﹣46℃时的冲击韧性值大于等于34焦耳，平均值最小等于30焦耳。
而新日铁开发的指标为﹣46℃时，平均值最小等于44焦耳，平均值大于54焦耳。
为了达到这一性能，新日铁采取了如下H型钢控制轧制法：(1)控制钢材的成分，根据规格的不同选用不同的成分，并且加入为合金元素(2)低温加热在950℃以下，未在结晶区轧制时，累计变形量大于50％，以提高钢材的韧性1加热温度1060℃；2加热温度980℃3加热温度900℃轧后冷却慢；4加热温度900℃轧后冷却快；5加热温度900℃，轧后冷却最快图5韩国浦项线材和钢公司第三线材厂轧机上的线材温度曲线3.4控制轧制在双相钢的应用双相钢的组织特点：双相钢是指低碳钢或低碳合金钢经过临界区热处理或控制轧制工艺而得到的,主要由铁素体（F）加少量（体积分数小于20%）马氏体（M）组成的先进高强度钢。
普通的高强钢是通过控制轧制细化晶粒,并通过微合金元素的碳氮化物的析出来强化基体,而双相钢是在纯净的铁素体晶界或晶内弥散分布着较硬的马氏体相,因此其强度与韧性得到了很好的协调。
双相钢的塑性和强度分别由铁素体和马氏体相的比例来决定,其力学性能特点:(1)应力—应变曲线无不连续屈服现象(2)具有高的加工硬化速率,尤其是初始加工硬化速率(3)低的屈服强度和高的抗拉强度(4)较高的延伸率热轧双相钢,可分为两类:低温卷取型其原理是在终轧后的冷却过程中完成大部分的奥氏体→贝氏体相变（约80％）,而在此后的快冷阶段迅速将钢带冷却至Ms点以下卷取,得F+M组织。
卷取温度一般低于300℃，避免贝氏体形成，同时也避免了铁素体的时效和马氏体的自回火。
其特点是减少了合金元素含量降低了成本,但对工艺参数控制要求严格,尤其是终轧后的冷却工序，控制较困难,且需要采用较大功率的卷取设备，目前只有日本的新日铁、川崎制铁等厂几应用这种工艺,国内采用较少。
中温卷取型其原理是适当加入Cr、Mo等合金元素提高奥氏体在常规卷取温度范围内的稳定性，在其连续冷却过程中，介于奥氏体→铁素体和奥氏体→贝氏体转变的温度区间内有一个奥氏体亚稳无相变区间。
终轧后的钢板在连续冷却过程中先完成大部分的奥氏体→贝氏体相变（约80％），并在“卷取窗口”温度内进行无相变卷取，在卷取完后空冷到室温的过程中残余奥氏体转变为马氏体,最终获得F+M两相组织。