控轧空冷综述..doc

　 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。 （2）控制最后几个轧制道次的轧制温度。一般要求终轧道次的轧制温度接近Ar3温度，有时也将终轧温度控制在（A+F）两相区内。 （3）要求在奥氏体未再结晶区域内给予足够的变形量。对于微合金钢要求在900~950 ℃以下的总变形量大于50%，对于普通碳钢通过多道次变形累积达到奥氏体发生再结晶。 （4）要求控制轧后的钢材冷却速度、开始快冷温度、快冷终了温度或卷取温度，以便保证获得必要的显微组织。 6. 提高控轧、控冷钢材强韧性的措施 二、控轧控冷在工业中的应用 1.应用举例 2. 控轧控冷的变形制度： （1）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。 （2）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体晶粒并有亚结构及位错。为了实现各段变形，必须严格控制各段温度， 在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。 3.控制轧制和控制冷却的机理 线材的控轧控冷实质上是通过控制轧制工艺参数和轧后冷却参数来控制钢材的相变点和组织形态以生产出满足人们需要的钢种。 （1）控制轧制机理：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着决定性的作用, 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材料的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, 因而性能也就不同。奥氏体化条件和形变条件的不同, 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。 （2）控制冷却机理：高温终轧的线材, 轧后处于奥氏体完全再结晶状态,应采用轧后快速冷却。因为如果轧制后进行慢速冷却, 则变形奥氏体晶粒将在冷却过程中长大, 相变后得到粗大的铁素体组织。由于冷却缓慢, 所以奥氏体转变的珠光体粗大, 片层间距加厚