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   值得推廣應用的控制軋制和控制冷卻技術
作者:  出處:  更新時間: 2010年06月28日 
控制軋制是指在熱軋過程中通過對金屬加熱制度、變形制度和溫度制度進行合理控制,使熱塑性變形與固態相變相結合,以獲得細小的晶粒組織,使鋼材具有優異的綜合力學性能的軋制新工藝。

   控制冷卻是通過控制軋后鋼材的冷卻速度以達到改善鋼材組織和性能的目的。由于熱軋變形的作用,促使變形奧氏體向鐵素體轉變的溫度(Ar3)提高,相變后的鐵素體晶粒容易長大,造成力學性能降低。為了細化鐵素體晶粒,縮小珠光體片層間距,阻止碳化物在高溫下析出,提高析出強化效果,多采用控制冷卻工藝。

   控制軋制和控制冷卻相結合能將熱軋鋼材的兩種強化效果相加,進一步提高鋼材的強韌性,獲得合理的綜合力學性能。在歐洲,這種技術稱為熱機械處理。

  一般情況下,微合金鋼是指合金元素總含量小于0.1%的鋼。目前大量使用微合金元素鈮、釩、鈦等元素,其特點是能與碳、氮結合成碳化物、氮化物和碳氮化物,這些化合物在高溫下溶解,在低溫下析出。

   微合金元素的作用主要是細化鐵素體晶粒和強化析出,其具體作用如下:加熱時阻止奧氏體晶粒長大,由于微量元素形成高度彌散的碳氮化物小顆粒,可以對奧氏體晶界起到固定作用,從而阻止奧氏體晶界遷移和奧氏體晶粒長大;通過影響動態再結晶臨界變形量、再結晶數量和速度、靜態再結晶臨界變形量、再結晶晶粒大小,從而抑制奧氏體再結晶。

鈮在控制軋制時,產生顯著的晶粒細化和中等的沉淀強化;釩隨著含量的增加,會發生強烈的沉淀強化,但晶粒細化中等;鈦會產生中等程度的沉淀強化和比較弱的晶粒細化。加熱制度控制方面,常規軋制加熱溫度為1250℃左右,控制軋制含鈮鋼加熱溫度為1050℃~1150℃,不含鈮和鈦鋼加熱溫度為1050℃以下。軋制溫度控制方面,在奧氏體區軋制時,一般要求終軋溫度盡可能接近奧氏體開始轉變溫度,起到類似于正火的作用。一般低碳結構鋼控制在830℃或者更低,終軋含鈮鋼由于Ar3下降到720℃左右,故終軋溫度可控制在750℃左右。變形程度控制方面,在奧氏體區軋制時,道次壓下量必須大于臨界壓下量,尤其在動態再結晶區間,否則會產生混晶。采用Ⅰ型控制軋制時的原則為須連續軋制、不要間歇,尤其在γ的高溫側(動態再結晶區);道次變形量大于臨界變形量,使全部晶粒能進行再結晶。軋后冷卻速度控制方面,鋼材軋后冷卻除采用空冷外,還可以采用吹風、噴水、穿水等冷卻方式。由于冷卻速度不同,鋼材可以得到不同的組織和性能。

   常規熱軋和控制軋制的根本區別在于:前者的α晶粒全部在γ晶界處形核,而后者則在晶粒內部和晶界形核,導致兩者最終形成的α晶粒組織之間存在著很大的差別。

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 發布人:tjyjkjxx
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