中高碳钢棒线材的控制轧制工艺特点

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• (1)直接使用连铸坯 • (2)采用步进式加热炉
可供选择的小型轧机钢坯加热炉炉型有 ：推钢式加热炉和步进式加热炉。
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步进式加热炉
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推钢式加热炉
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• (3)连铸坯热送热装
连铸坯在650～1000℃的温度下，直接装入小型轧 机的加热炉中加热，可使加热燃料消耗降低25%～75%。
(6)棒材轧后热芯回火工艺
工艺原理：轧件进入冷却水箱，利用轧件的余热通过 快速冷却进行淬火，使表面层形成一定厚度的淬火马氏体 ，芯部仍为奥氏体。经余热淬火处理的钢筋其屈服强度可 提高150～230MPa。
碳当量较小时，还具有良好的焊接性能。
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• C、线材控制轧制的特点
线材生产控制轧制的特点：控制轧制工 艺包括把钢坯加热到最合适的温度，在轧制时 控制变形量及变形温度，以控制奥氏体晶粒尺 寸大小和再结晶过程，为轧后通过控制冷却进 行相变，得到理想的组织结构提供良好的条件 。
实验研究表明，高碳钢线材组织的均匀度 是影响其力学新能的主要因素，其中索氏体和 先共析铁素体的百分数是影响线材强度和塑性 指标的关键。
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（1）控制轧制的要点：
为了使高碳钢在控冷后得到细小的珠光体 球团，应尽量使高碳钢线材在未再结晶区进行 轧制，促进珠光体球团的形核，细化珠光体球 团和片层间距。 避免在部分再结晶区变形， 造成混晶组织，使转变后的珠光体组织不均匀 ，虽然它对线材的强度影响不大，但对塑性和 韧性有较大影响。
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• （2）控温轧制的变形制度
a、二段变形制度。粗轧在奥氏体再结晶区轧制，通
过反复变形及再结晶细化奥氏体晶粒；中轧及精轧在 950℃以下轧制，是在γ相的未再结晶区变形，其累计变形 量为60%~70%；在Ar3附近终轧，可以得到具有大量变形 带的奥氏体未再结晶晶粒，相变以后能得到细小的铁素体 晶粒。
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（1）控温轧制的一般规律
对不同的钢种实现控温轧制，一般采用降低开轧 温度（低温轧制工艺）的办法来保证对温度的有效控 制。
高碳钢的开轧温度900~1050℃，精轧机组入口轧 件温度为900~950℃，出口轧件温度900~1050℃。
加热时温度不要过高，避免奥氏体晶粒长大，并 避免在部分再结晶区中轧制形成混晶组织，破坏钢的 韧性。
b、三段变形制度。粗轧在γ再结晶区轧制；中轧在
950℃以下的γ未再结晶区轧制，变形量为70%；精轧在Ar3 与Ar1之间的双相区轧制。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，相变后得到细小的铁
素精品体pp晶t模粒板供并大有家使亚用结构及位错。
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A、小型棒材轧机的布置 连续式小型轧机
连续式小型轧机的年产量在30～60万吨之间。 所用的坯料规格为130mm×130mm～ 150mm×150mm，坯料单重1.5～2.5吨。
轧制线多为平-立交替布置，实现全线的无扭 转轧制，以利于提高产品的表面质量。
机架的多少按照一个机架轧制一道的原则确定
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目前，高速线材生产过程中采用的控温轧 制措施主要有以下几个方面：
①降低钢坯出炉温度，从而降低钢坯的开轧温度； ②在预精轧和精轧机组间加冷却水箱，控制轧件的 入精轧温度； ③在精轧机架间增加通水冷却，减少精轧阶段温升 从而控制线材的终轧温度。
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棒线材深加工的方式有：锻造、拉拔、挤压、切 削等。为了便于进行这些深加工，加工之前有时需要 进行退火、酸洗等处理。加工后为保证使用时的机械 性能，还要进行淬火、正火或渗碳等热处理。有些产 品还要进行镀层、喷漆、涂层等表面处理。
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1、中高碳钢棒线材的组织及其对性能的影响
国标要求的高碳钢线材组织为索氏体+少 量珠光体+极少量先共析铁素体。
b、带肋钢筋线材：
欧美已淘汰了低强度的Ⅱ级钢筋，目前集中 于 Ⅲ级的研究。
小型线材轧机大量更新，设备能力加大。可 以采用再结晶型未再结晶型及两相区轧制工艺。
某研究所用热模拟机测定了CCT曲线（下图 ），得到了带肋钢筋的控制轧制有关参数。并现 场提出两个生产Ⅲ级钢筋的方案。
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• D、控制轧制的存在问题及主要措施
研究表明，线材轧制过程中总变形功只有 6~7%用来使金属晶格扭曲，作为弹性位能储存金 属之中；而绝大部分的变形功则转化为热能进入 轧件内部。所以轧制时特别是精轧阶段变形热在 轧制过程中起提高轧件温度的作用。
这对于线材的控温轧制来说是十分不利的。
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棒线材生产中的控制轧制目的视钢种及性能要 求的不同而不同，绝大部分为了提高棒线材的综合 力学性能。
高碳钢和轴承钢棒材是为了减少或消除网状碳 化物，为下一步球化热处理创造良好的组织条件。
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（3）几种棒线材的控轧目的举例
a、轴承钢棒材： 轴承钢属于高碳低铬钢，在轧后奥氏体状态
钢坯加热应防止表面脱碳，是硬线产品的基本要求。
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• 3、中高碳钢棒线材的应用
棒线材的用途广泛。可直接用作建筑材料，以及 用来加工机械零件、汽车零件，或用来拉丝成为金属 制品，冷镦制成螺钉、螺母等。除建筑螺纹钢筋和线 材等可直接被应用的成品之外，一般棒线材都要经过 深加工才能制成成品。
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半连续式合金钢棒材车间平面布置
1-加热炉；2-粗轧机；3、5、7、9、10-飞剪；4-第一中轧机组；6-第二中 轧机组；8-精轧机组；11-水冷器；12-冷床；13-冷剪
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横列式小型轧机
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1-推钢式加热炉；2-φ400三辊式轧机；3-φ250横列式精轧机； 4-单齿条步进式冷床；5-冷剪
下冷却过程中，有二次碳化物析出，并且在奥氏 体晶界形成网状碳化物，对轴承使用寿命有很大 影响。
（1）可采用低温终轧，即在850oC左右终轧， 对细化网状碳化物有一定效果。
（2）控制轧制时的变形量，可以进一步细化 奥氏体晶粒，为降低网状碳化物级别和细化组织 创造有利条件。
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• 半连续式小型轧机
半连续式小型轧机的车生产优质钢和合金 钢。产品规格为φ10～32mm或φ12～42mm， 坯料单重约在1吨左右，年产量在15～30万吨 之间。
• 连续式和半连续式的差别主要在粗轧机。
半连续式小型轧机的粗轧机多为一架或两 架三辊式轧机，采用箱形共轭孔型轧制。
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• （4）无头轧制
连铸技术的成熟使得无头轧制技术得到发展。无头 轧制技术可以减少切损，提高生产率，而且在焊接区域 内没有出现表面缺陷、内部缺陷及化学成分的偏差，也 没有任何缺陷而影响轧制工艺和最终产品的质量。
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(5)切分轧制
原理是在轧制过程中用轧辊或其他方法将轧件沿纵向 剖分成两条或多条轧件，变单条轧制为多条轧制。
中高碳钢棒线材的控制 轧制工艺特点
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一、中高碳钢棒线材产品种类
二、中高碳钢棒线材控制轧制 1、目的 2、工艺及特点
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• 1、中高碳钢棒材
棒材：简单断面、成根供应的型钢。主 要包括圆钢和螺纹钢筋。
棒材品种按断面形状分为圆形、方形、 六角形以及建筑用螺纹钢筋等几种。
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2、中高碳钢线材
线材：是断面最小，长度最长且成盘卷状交货的产品 。断面有圆形、六角形、方形、螺纹圆形、扁形、梯形及 Z字形等。用于生产线材的钢种可以分为软线、硬线、焊 线及合金钢线材。
其中中高碳钢线材归为硬线 。 即把用优质碳素钢中 含碳量不小于0.45%的中高碳钢轧制的线材称为硬线，对 于变形抗力与硬线相当的低合金钢、合金钢及某些专用钢 线材也可归类为硬线。如制绳钢丝用盘条、针织布钢丝用 盘条、轮胎钢丝、琴钢丝等专用盘条。硬线一般碳含量偏 高，泛指45号以上的优质碳素结构钢、40～70Mn、 T8MnA、T9A、T10等。