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考察高级轧钢工工艺理解能力的论述题与案例分析题

论述题（共2题，每题25分）

题1（25分）

题目：结合我国中厚板轧制工艺特点，论述影响轧机压下分配的主要因素及其对最终产品性能的影响。

要求：

1.分析轧制过程中板形控制、性能均匀性、轧机能力等关键因素；

2.结合实际案例（如宝武集团某钢种中厚板轧制），说明压下分配优化对产品力学性能（如屈服强度、抗拉强度、延伸率）的具体作用；

3.针对高合金钢（如耐候钢）或超低碳钢的轧制特点，提出压下分配的差异化策略。

案例分析题（共2题，每题35分）

题2（35分）

题目：某钢铁企业生产某批次Q355NqD桥梁用钢，在第三道次轧制时出现轧后晶粒粗大、晶界弱化的现象。结合轧钢工艺流程，分析可能的原因并提出改进措施。

要求：

1.描述该钢种（正火态进入轧制）的工艺流程（加热-粗轧-精轧）；

2.从加热制度、轧制速度、轧后冷却制度等角度，系统排查导致晶粒粗化的主要因素；

3.若需调整轧制工艺，需明确具体参数（如轧制速度范围、层冷温度梯度）及预期效果。

题3（35分）

题目：某特殊钢厂轧制某批Cr12MoV模具钢时，在精轧机组中发现带钢表面出现周期性压痕（轧痕），导致产品报废。结合该钢种特点（高碳高铬钢），分析轧痕的形成机理并提出预防方案。

要求：

1.解释Cr12MoV钢的轧制难点（如硬度高、导热性差）；

2.从轧辊状态（硬度、表面形貌）、润滑制度（油膜厚度）、轧制节奏等角度，归纳轧痕的形成原因；

3.针对预防措施，需明确具体技术手段（如轧辊修磨方案、乳化液配比调整）。

答案与解析

题1（25分）

答案要点：

1.压下分配的主要影响因素：

-轧机能力限制：粗轧道次需预留足够的压下量以平衡轧机压下率（一般≤40%），精轧道次需保证压下率均匀（如≤10%）；

-板形控制需求：道次压下量需配合张力、轧辊凸度实现平直度；

-钢种特性：高合金钢（如Cr钢）需避免大压下量以防止加工硬化不均，而超低碳钢需逐步压下以减少中心偏析。

2.宝武集团案例：

-轧制某牌号耐磨钢时，采用“粗轧大压下（总压下率35%）、精轧小压下（道次压下率8%）”策略，结合层冷控制，最终产品晶粒均匀、硬度达60HRC。

-压下分配对性能的影响：

-精轧道次压下量过小会导致轧后冷却速度慢，晶粒粗化；过大则易引发折叠。

-高合金钢需分段压下以平衡相变与塑性变形。

3.差异化策略：

-耐候钢：加热温度需高于Ac3+30℃以激活抗蚀相，轧制时首道次压下率≤25%；

-超低碳钢：粗轧阶段采用“渐进式压下”避免带钢边缘开裂，精轧阶段需配合层冷梯度（如≤50℃/s）。

解析：

本题考察对轧制工艺核心参数（压下分配）的系统理解，需结合企业实际案例说明理论应用，并针对特定钢种提出优化方案。答案需突出工艺逻辑性，避免泛泛而谈。

题2（35分）

答案要点：

1.工艺流程描述：

-加热温度：1250℃（正火态，奥氏体化完全）；

-粗轧：道次压下率20%，轧制速度3.5m/s；

-精轧：分4道次压下，总压下率45%，速度梯度5m/s→6m/s。

2.可能原因排查：

-加热制度：加热温度过高或保温时间过长，导致奥氏体晶粒粗化；

-轧制速度：精轧阶段速度过高，轧后冷却过快，抑制晶粒长大；

-轧后冷却：层冷制度不均（如冷却速度陡增），晶界析出脆性相（如渗碳体）；

-轧机能力：粗轧道次压下率过大，带钢塑性不足易产生折叠再结晶。

3.改进措施：

-加热优化：调整加热曲线，目标奥氏体晶粒≤5μm；

-轧制调整：精轧阶段降低首道次速度至3.0m/s，分步提升；

-冷却控制：层冷温度梯度调整为30℃/s，确保晶界均匀强化。

解析：

本题结合缺陷现象（晶粒粗化）倒推工艺问题，需明确各环节（加热-轧制-冷却）的关联性，避免仅归因于单一因素。答案需体现问题诊断与解决方案的闭环逻辑。

题3（35分）

答案要点：

1.轧制难点：

-高硬度（淬火态硬度≥60HRC）；

-导热性差（热膨胀系数小，轧制阻力大）；

-易粘辊（表面能高）。

2.轧痕形成原因：

-轧辊问题：精轧辊硬度不足（硬度≤60HRC），表面硬度不均；

-润滑缺陷：乳化液粘度低，油膜厚度不足（10μm）；

-轧制节奏：轧制速度波动（如±0.5m/s），导致轧制力周期性冲击。

3.预防方案：

-轧辊优化：采用Cr30硬质合金辊，表面修磨为“W形”凹槽以增强油膜承载；

-润滑调整：乳化液加入纳米陶瓷颗粒（占比2%），油膜厚度控制在12μm；

-轧制控制：采用液压AGC系统，速度波动≤0.1m/s。

解析：

本题聚焦特定钢种（高硬度难变形钢）的轧制缺陷，需结合材料特性解释缺陷机理，并给出工程化解决