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控制軋制和控制冷卻
  發(fā)布時(shí)間:2012年12月12日 點(diǎn)擊數(shù):

  控制軋制是指在熱軋過(guò)程中通過(guò)對(duì)金屬加熱制度、變形制度和溫度制度進(jìn)行合理控制,使熱塑性變形與固態(tài)相變相結(jié)合,以獲得細(xì)小的晶粒組織,使鋼材具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能的軋制新工藝。
  控制冷卻是通過(guò)控制軋后鋼材的冷卻速度以達(dá)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(zhuǎn)變的溫度(Ar3)提高,相變后的鐵素體晶粒容易長(zhǎng)大,造成力學(xué)性能降低。為了細(xì)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(qiáng)化效果,多采用控制冷卻工藝。
     控制軋制和控制冷卻相結(jié)合能將熱軋鋼材的兩種強(qiáng)化效果相加,進(jìn)一步提高鋼材的強(qiáng)韌性,獲得合理的綜合力學(xué)性能。在歐洲,這種技術(shù)稱為熱機(jī)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(diǎn)是能與碳、氮結(jié)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(xì)化鐵素體晶粒和強(qiáng)化析出,其具體作用如下:加熱時(shí)阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大,由于微量元素形成高度彌散的碳氮化物小顆粒,可以對(duì)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(zhǎng)大;通過(guò)影響動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界變形量、再結(jié)晶數(shù)量和速度、靜態(tài)再結(jié)晶臨界變形量、再結(jié)晶晶粒大小,從而抑制奧氏體再結(jié)晶。
     鈮在控制軋制時(shí),產(chǎn)生顯著的晶粒細(xì)化和中等的沉淀強(qiáng)化;釩隨著含量的增加,會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的沉淀強(qiáng)化,但晶粒細(xì)化中等;鈦會(huì)產(chǎn)生中等程度的沉淀強(qiáng)化和比較弱的晶粒細(xì)化。加熱制度控制方面,常規(guī)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(qū)軋制時(shí),一般要求終軋溫度盡可能接近奧氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度,起到類似于正火的作用。一般低碳結(jié)構(gòu)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(qū)軋制時(shí),道次壓下量必須大于臨界壓下量,尤其在動(dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū)間,否則會(huì)產(chǎn)生混晶。采用Ⅰ型控制軋制時(shí)的原則為須連續(xù)軋制、不要間歇,尤其在γ的高溫側(cè)(動(dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū));道次變形量大于臨界變形量,使全部晶粒能進(jìn)行再結(jié)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(fēng)、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(guī)熱軋和控制軋制的根本區(qū)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(nèi)部和晶界形核,導(dǎo)致兩者最終形成的α晶粒組織之間存在著很大的差別。
                        

                         ——本文摘自《鋼鐵百科》

 

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