控制轧制与控制冷却要点
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控制轧制和控制冷却要点
我国控轧控冷技术概况
❖ 我国控制控冷起步于60年代初，并取得了 初步成果，例如对含有Cr、Ni、V的超高 强度钢德形变热处理工艺研究，轴承钢轧 后快冷工艺研究等；
❖ 1978年开始对控制控冷进行系统研究； ❖ 武钢、鞍钢、重钢、太钢等钢铁企业采用
控制控冷技术生产高强度、高韧性的造船、 锅炉及压力容器用各种钢材，开发了新钢 种，填补了国内钢材的部分空白。
控制轧制和控制冷却要点
控制轧制和控制冷却概念
❖ 控制冷却（Controlled Cooling)：控 制轧制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。 目前，控制轧制和控制冷却工艺已应用 到中、高碳钢和合金钢的轧制生产中，取 得了明显的经济效果。
❖ 钢铁冶金学报
控制轧制和控制冷却要点
控制轧制和控制冷却概念
❖ 控制轧制（Controlled Rolling)：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。
对低碳钢和低合金钢来说，采用控制轧制 工艺主要通过控制工艺参数，细化变形γ晶 粒，经过γ向α和P的相变，形成细化的α和 较为细小的P球团，从而达到提高钢的强度、 韧性和焊接性能的目的。
❖ 第二篇：控制轧制及控制冷却技术的应用
➢ 控制轧制及控制冷却技术在钢板生产中的应用 ➢ 控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用 ➢ 控制轧制及控制冷却技术在钢管生产中的应用
控制轧制和控制冷却要点
教学安排
❖ 教学：本课程2学分，总课时为32学时，每 周2学时，1-16周上课。
❖ 考核：总成绩＝平时成绩(30%)＋期末大作 业(70%) ➢ 平时成绩：考勤＋课堂提问＋课堂讨论 等 ➢ 期末大作业作为考试
无故缺课达到学校规定的次数者，不 能获得本课程学分。
控制轧制和控制冷却要点
参考书目
❖ 教材：王有铭，钢材的控制轧制和控制冷 却，冶金工艺出版社，2008.6
❖ 刘永铨，钢的形变热处理，冶金工业出版 社
❖ 李曼云，钢的控制轧制和控制冷却技术手 册，冶金工业出版社
❖ 田中智夫，钢的微合金化及控制轧制，冶 金工业出版社
控制轧制和控制冷却要点
控轧控冷技术发展过程
❖ 20世纪20年代开始研究钢在热加工时， 温度和变形条件对显微组织和力学性能的 影响；
❖ 二战时，荷兰等国采用“低温大压下”细化 低碳钢的α晶粒，提高强韧性；
❖ 50年代末和60年代初，美国和原苏联等 国开展钢的形变热处理工艺与钢材组织和 性能关系的理论研究工作，为控制轧制和 控制冷却的机理研究和工艺的实践奠定了 基础；
控制轧制和控制冷却要点
控轧控冷技术发展过程
❖ 60年代中期，英国钢铁研究会对钢的成分 与钢的力学性能之间的关系进行了系列研 究，提出了相应的控制轧制理论；
❖ 在开发控制轧制工艺时，人们致力于降低 终轧温度；
❖ 近些年来，控制冷却工艺已经成功地运用 到棒材、螺纹钢、钢管及型钢生产和合金 钢生产中，并取得了明显的经济效益和社 会效益。
控制轧制和控制冷却要点
第一篇 控制轧制及 控制冷却理论
1 钢的强化和韧化
控制轧制和控制冷却要点
§1.1 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。
载荷的形式 控制轧制和控制冷却要点
§1.1 钢的强化机制
材料机械性能指标 控制轧制和控制冷却要点
❖ 了解控制冷却的工艺作用，控制轧制和控 制冷却技术在工业生产中的应用。
❖ 掌握钢的强韧化理论，变形条件下再结晶 和相变的组织行为理论，典型微合金元素 在控制轧制中的作用机理及控制冷却中的 强化冷却方式等控轧控冷的基本知识。
控制轧制和控制冷却要点
学习内容
❖ 第一篇：控制轧制及控制冷却理论
➢ 钢的强化和韧化 ➢ 钢的奥氏体形变与再结晶 ➢ 在变形条件下的相变 ➢ 微合金元素在控制轧制中的作用 ➢ 钢材控制冷却理论基础
控制轧制和控制冷却要点
课程简介
本课程作为金属材料加工方向选 修课，可使学生扩大和加深本专业 的知识，掌握材料加工的前沿技术。 控制轧制的核心就是将轧制的动态 过程和热处理的动态过程相结合， 来提高产品的综合性能。
控制轧制和控制冷却要点
教学要求
❖ 理解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。
控制轧制和控制冷却要点
控制轧制和控制冷却要点
§0 绪论（Introduction）
❖ 课程简介 ❖ 教学要求 ❖ 学习内容 ❖ 教学安排 ❖ 参考书目
❖ 控轧和控冷的概念 ❖ 控轧和控冷技术的发展过程 ❖ 我国控轧和控冷发展概况
控制轧制和控制冷却要点
课程简介
控制轧制冷却技术是近十多年来国内外新 发展起来的轧钢新技术，已成功而广泛地应 用于生产过程中，能明显改善钢材组织结构， 提高钢材的强韧性和使用性能。学生通过学 习课程，能进一步理解压力加工过程不仅是 解决成型及尺寸精度问题，而且成型过程本 身也能影响金属材料的组织转变，最终影响 产品性能，通过控制工艺过程的影响因素能 在一定条件下获得所需的组织结构及产品性 称。
控制轧制和控制冷却要点
控轧控冷技术发展过程❖源自20世纪20年代开始研究钢在热加工时， 温度和变形条件对显微组织和力学性能的 影响；
❖ 二战时，荷兰等国采用“低温大压下”细化 低碳钢的α晶粒，提高强韧性；
❖ 50年代末和60年代初，美国和原苏联等 国开展钢的形变热处理工艺与钢材组织和 性能关系的理论研究工作，为控制轧制和 控制冷却的机理研究和工艺的实践奠定了 基础；
§1 钢的强化和韧化
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。
除了强度之外，钢材还要求一定的韧性和 可焊性能，这两个指标和强度是相互关联甚 至互相矛盾的，很难单方面改变某一指标而 其它不变。
结构钢的最新发展方向是高强、高韧和良 好的焊接性能，控制控冷是满足这一要求的 一种较好的工艺。
我国控轧控冷技术概况
❖ 我国控制控冷起步于60年代初，并取得了 初步成果，例如对含有Cr、Ni、V的超高 强度钢德形变热处理工艺研究，轴承钢轧 后快冷工艺研究等；
❖ 1978年开始对控制控冷进行系统研究； ❖ 武钢、鞍钢、重钢、太钢等钢铁企业采用
控制控冷技术生产高强度、高韧性的造船、 锅炉及压力容器用各种钢材，开发了新钢 种，填补了国内钢材的部分空白。
控制轧制和控制冷却要点
控制轧制和控制冷却概念
❖ 控制冷却（Controlled Cooling)：控 制轧制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。 目前，控制轧制和控制冷却工艺已应用 到中、高碳钢和合金钢的轧制生产中，取 得了明显的经济效果。
❖ 钢铁冶金学报
控制轧制和控制冷却要点
控制轧制和控制冷却概念
❖ 控制轧制（Controlled Rolling)：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。
对低碳钢和低合金钢来说，采用控制轧制 工艺主要通过控制工艺参数，细化变形γ晶 粒，经过γ向α和P的相变，形成细化的α和 较为细小的P球团，从而达到提高钢的强度、 韧性和焊接性能的目的。
❖ 第二篇：控制轧制及控制冷却技术的应用
➢ 控制轧制及控制冷却技术在钢板生产中的应用 ➢ 控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用 ➢ 控制轧制及控制冷却技术在钢管生产中的应用
控制轧制和控制冷却要点
教学安排
❖ 教学：本课程2学分，总课时为32学时，每 周2学时，1-16周上课。
❖ 考核：总成绩＝平时成绩(30%)＋期末大作 业(70%) ➢ 平时成绩：考勤＋课堂提问＋课堂讨论 等 ➢ 期末大作业作为考试
无故缺课达到学校规定的次数者，不 能获得本课程学分。
控制轧制和控制冷却要点
参考书目
❖ 教材：王有铭，钢材的控制轧制和控制冷 却，冶金工艺出版社，2008.6
❖ 刘永铨，钢的形变热处理，冶金工业出版 社
❖ 李曼云，钢的控制轧制和控制冷却技术手 册，冶金工业出版社
❖ 田中智夫，钢的微合金化及控制轧制，冶 金工业出版社
控制轧制和控制冷却要点
控轧控冷技术发展过程
❖ 20世纪20年代开始研究钢在热加工时， 温度和变形条件对显微组织和力学性能的 影响；
❖ 二战时，荷兰等国采用“低温大压下”细化 低碳钢的α晶粒，提高强韧性；
❖ 50年代末和60年代初，美国和原苏联等 国开展钢的形变热处理工艺与钢材组织和 性能关系的理论研究工作，为控制轧制和 控制冷却的机理研究和工艺的实践奠定了 基础；
控制轧制和控制冷却要点
控轧控冷技术发展过程
❖ 60年代中期，英国钢铁研究会对钢的成分 与钢的力学性能之间的关系进行了系列研 究，提出了相应的控制轧制理论；
❖ 在开发控制轧制工艺时，人们致力于降低 终轧温度；
❖ 近些年来，控制冷却工艺已经成功地运用 到棒材、螺纹钢、钢管及型钢生产和合金 钢生产中，并取得了明显的经济效益和社 会效益。
控制轧制和控制冷却要点
第一篇 控制轧制及 控制冷却理论
1 钢的强化和韧化
控制轧制和控制冷却要点
§1.1 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。
载荷的形式 控制轧制和控制冷却要点
§1.1 钢的强化机制
材料机械性能指标 控制轧制和控制冷却要点
❖ 了解控制冷却的工艺作用，控制轧制和控 制冷却技术在工业生产中的应用。
❖ 掌握钢的强韧化理论，变形条件下再结晶 和相变的组织行为理论，典型微合金元素 在控制轧制中的作用机理及控制冷却中的 强化冷却方式等控轧控冷的基本知识。
控制轧制和控制冷却要点
学习内容
❖ 第一篇：控制轧制及控制冷却理论
➢ 钢的强化和韧化 ➢ 钢的奥氏体形变与再结晶 ➢ 在变形条件下的相变 ➢ 微合金元素在控制轧制中的作用 ➢ 钢材控制冷却理论基础
控制轧制和控制冷却要点
课程简介
本课程作为金属材料加工方向选 修课，可使学生扩大和加深本专业 的知识，掌握材料加工的前沿技术。 控制轧制的核心就是将轧制的动态 过程和热处理的动态过程相结合， 来提高产品的综合性能。
控制轧制和控制冷却要点
教学要求
❖ 理解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。
控制轧制和控制冷却要点
控制轧制和控制冷却要点
§0 绪论（Introduction）
❖ 课程简介 ❖ 教学要求 ❖ 学习内容 ❖ 教学安排 ❖ 参考书目
❖ 控轧和控冷的概念 ❖ 控轧和控冷技术的发展过程 ❖ 我国控轧和控冷发展概况
控制轧制和控制冷却要点
课程简介
控制轧制冷却技术是近十多年来国内外新 发展起来的轧钢新技术，已成功而广泛地应 用于生产过程中，能明显改善钢材组织结构， 提高钢材的强韧性和使用性能。学生通过学 习课程，能进一步理解压力加工过程不仅是 解决成型及尺寸精度问题，而且成型过程本 身也能影响金属材料的组织转变，最终影响 产品性能，通过控制工艺过程的影响因素能 在一定条件下获得所需的组织结构及产品性 称。
控制轧制和控制冷却要点
控轧控冷技术发展过程❖源自20世纪20年代开始研究钢在热加工时， 温度和变形条件对显微组织和力学性能的 影响；
❖ 二战时，荷兰等国采用“低温大压下”细化 低碳钢的α晶粒，提高强韧性；
❖ 50年代末和60年代初，美国和原苏联等 国开展钢的形变热处理工艺与钢材组织和 性能关系的理论研究工作，为控制轧制和 控制冷却的机理研究和工艺的实践奠定了 基础；
§1 钢的强化和韧化
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。
除了强度之外，钢材还要求一定的韧性和 可焊性能，这两个指标和强度是相互关联甚 至互相矛盾的，很难单方面改变某一指标而 其它不变。
结构钢的最新发展方向是高强、高韧和良 好的焊接性能，控制控冷是满足这一要求的 一种较好的工艺。