高速线材的控轧控冷技术分析

1、高速线材的控轧控冷技术分析系 别： 专 业： 学 号： 姓 名： 论文题目：高速线材的控轧控冷技术分析 校内指导教师： 完成日期： 年 月 日高速线材的控轧控冷技术分析 目录摘 要i引 言1一 控制轧制和控制冷却的特点及其工艺21.控制轧制的特点3（1）再结晶区变形4（2）未再结晶区变形5（3）(+)两相区变形52.控制冷却的特点6（1）节约能源、降低生产成本：6（2）可以降低奥氏体相变温度，细化室温组织6（3）可以降低钢的碳当量7（4）道次间控制冷却73.线材轧后控制冷却过程分为3个阶段8（1）一次冷却8（2）二次冷却8（3）三次冷却84.控制轧制、控制冷却的工艺10（1）控制钢坯加热温度1

2、0（2）控制最后几个轧制道次的轧制温度11（3）在奥氏体未再结晶区内给予的变形量11（4）控制轧后的钢材冷却速度11二 控制冷却工艺参数131.工艺参数的设定13（1）终轧温度的设定13（2）吐丝温度的设定14（3）相变区冷却速度的设定18（4）集卷温度192.控制轧制和控制冷却的工艺参数控制19（1）控制钢坯加热温度19（2）控制最后几个轧制道次的轧制温度19（3）在奥氏体末再结晶区域内给予足够的变形20（4）对轧制后的钢材的要求20三 控制冷却工艺应用201.低碳钢202.高碳钢213.冷镦钢22四 控制轧制、控制冷却在线材生产中的应用231.线材控温轧制和控制冷却的目的232.控温轧制有

3、如下几种变形制度24（1）二阶段变形制度24（2）三阶段变形制度243.现代高速线材轧机控温轧制及控制冷却的特点26（1）实现了全轧制过程的控制轧制26（2）精度较高的水冷闭环控制系统26（3）多种用途的控冷运输机系统27结 论29参考文献30高速线材的控轧控冷技术分析4 摘 要介绍了控轧控冷的机理,控制轧制的优缺点。由于各种钢种以及用户对产品性能的要求越来越高,使得控制轧制应用的必要性逐渐增大。 高速线材轧制中应用的主要是控制冷却工艺,该技术的核心是通过对加热温度控制、轧前水冷、精轧机内水冷、精轧机组后水冷、风冷线温控等参数实现控制轧制。由于线材的轧制速度相比其它都较高，在生产中产生的变形热

4、也相对较高,实现控制冷却尤为重要,控制加热温度,在轧制的道次间使用间断冷却,保证产品的综合性能（抗拉强度,硬度等等）。关键词: 控制轧制；控制冷却；工艺参数；斯太尔摩控冷i 引 言自21世纪80年代以来,高速线材的轧制速度已经突破100m/s,由于轧制速度的提高导致轧件的温升增加,使终轧温度高于1000,线材成品表面的氧化铁皮增多、晶粒粗大、钢材的显微组织和机械性能极不均1。控轧控冷就显得至关重要,它是通过工艺手段充分挖掘钢材潜力,大幅提高钢材的综合性能,它具有节约合金、简化工序、节约能源消耗等优点,由于它具有形变化和相变强化的综合作用所以,它既能提高钢材的强度,又能改善钢材的韧性和塑性。能够

5、进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合性能，并能够降低合金元素含量和碳含量，节约贵重的合金元素，降低生产成本。因此，合适的控轧控冷工艺调节参数是轧制生产线水平高低的重要标志之一。1高速线材的控轧控冷技术分析一 控制轧制和控制冷却的特点及其工艺控制轧制:是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结合,以获得细小的晶粒组织,使钢材具有优异的综合力学性能的新工艺。对低碳钢、低合金钢来说采用控制轧制的工艺主要是通过控制轧制工艺参数细化变形奥氏体晶粒。经过奥氏体向铁索体和珠光体的相变。形成细化的铁素体晶粒和较为细小的珠光体球团。从而达到提高钢的强度、韧性和焊接

6、性能的目的。控制冷却：是通过控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材的组织和性能的目的。由于热轧变形的作用,促使变形奥氏体向铁素体转变温度(ar3)提高,相变后的铁素体晶粒容易长大,造成力学性能降低,为了细化铁索体晶粒,减小珠光体片层间距,阻止碳化物在高温下析出,以提高析出强化效果,而采用人为的有目的控制冷却过程的工艺。控制轧制和控制冷却相结合能将热轧钢材的形变强化和相变强化两种强化效果相加，进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合力学性能。1.控制轧制的特点控制轧制广义地解释为从轧前的加热到最终轧制道次为止的整个轧制过程的控制,即通过全部热轧条件的最优化人为地调整奥氏体的状态,使其在后续的冷却过程中

7、相变为期望的细晶组织,得到良好的强度和韧性的加工过程,其操作如图1 所示2。 图1 各种轧制程序的模式线材的控制轧制可以减少脱碳,控制晶粒尺寸,改善钢的冷变形性能,控制抗拉强度及显微组织,取消热处理,减少氧化铁皮。控制轧制技术的工艺要求： 低温变形可以导致晶粒细化,因此尽可能降低加热温度,细化开轧前的奥氏体晶粒,一般线材加热温度为1 0001 150 ； 调整变形温度是控制高温奥氏体的重要手段,线材轧制多为全部机架连续轧制,因此调整空延时间余地很小,最好采用机架间水冷； 在中间温度区(900 以上)的轧制道次实现最优化,通过反复再结晶使奥氏体晶粒微细化；加大奥氏体未再结晶区的累积压下量,增加奥

8、氏体每单位体积的晶粒界面积和变形带面积。根据变形温度的不同,控制轧制工艺可分为3个阶段：（1）再结晶区变形又称为型控制轧制或常规轧制,轧制温度大于950 ,这种类型是在奥氏体变形过程中和变形后自发产生奥氏体再结晶的区域中轧制,一般温度较高,在1 000 以上。奥氏体晶粒因重复发生静态再结晶而细化,奥氏体细化导致铁素体细化,晶粒细化有某一极限值( 10 20m) 。ia型：如果热轧后奥氏体发生在结晶，并且在转变前粗化成小雨或等于astmno.5级的奥氏体晶粒，那么转变时容易形成魏氏组织铁素体和珠光体。形成魏氏组织的倾向在含铌钢中最强烈，其次是非合金钢，含铌钢最弱。ib型：如果热轧后奥氏体发生在结

9、晶，在转变前奥氏体晶粒是astmno.6级或更细。铁素体晶核基本上在奥氏体晶界上形成，并获得具有等轴铁素体和珠光体的均匀组织。原始奥氏体越细，转变后的铁素体也越细。（2）未再结晶区变形又称为型控制轧制或常化轧制,轧制温度为950 ar3 ,在此区间轧制时钢不发生奥氏体再结晶现象,塑性变形使奥氏体晶粒拉长,晶粒内部出现大量变形带、孪晶和位错,增加形核点,促进奥氏体边界及晶粒内部的形核率和形核速度,可以获得细小均匀块状铁素体晶粒(510m) 。转变中，不形成魏氏组织和上贝氏体。（3）(+)两相区变形又称为型控制轧制或热机轧制,轧制温度小于ar3 ,奥氏体产生加工硬化,铁素体产生亚结构,亚结构使强度

10、提高,脆性转变温度降低,晶粒细化(35m) 。摩根型精轧机为顶角45v型结构,由辊箱、废料防护罩和传动箱组成,传动箱通过串联连接的方式连接在驱动电机上,两根传动轴接近底面基础,机组重心下降,增加了机组的稳定性。轧辊箱包括轧辊、导卫和相关的电气元件、油/气润滑、冷却水和液压系统,在机架间设水冷导卫装置,将控制轧制技术引入设备整体设计,增大了轧机轧制能力。2.控制冷却的特点控制冷却的实质是晶粒细化和相变强化,即在控制轧制之后,对奥氏体分解相变温度区进行某种程度的快速冷却,使相变组织细晶化,甚至相变成新的组织,然后再空冷的工艺。线材轧后的冷却方式分为自然冷却和控制冷却。（1）节约能源、降低生产成本：

11、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，从而减低了成本。（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。例如，在800终轧的16mn钢材，当轧后冷却温度从0.5/s提高到9.5/s时晶粒平均直径从12m细化到7.5m，s从360pa增加到420pa。（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碳含量及合金元素加入量，达到降低碳当量的效果。低的碳当量有利于焊接性能、低温韧

12、性和冷成型性能，这是当前各国所追求的大规模生产工业用钢材的最经济工艺路线。（4）道次间控制冷却可以减少待温时间，提高轧机的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。在控制轧制时，为了保证能在奥氏体未再结晶区轧制，一般均采用待温轧制的工艺，待温轧制延长轧制节奏，降低产量。为了少影响产量，采用多块钢坯循环交叉轧制的方法，虽然补救了一些，但需要增建离线旁路辊道及移送设备，增加了场地和设备。采用道次间控制冷却，在保证冷却均匀的条件下，可以取消待温和循环轧制。从而提高产量。如生产3.0mm厚、1000mm宽热轧板卷时，开动连轧机架间的冷却装置可以使轧机小时产量从

13、550t增加到720t。3.线材轧后控制冷却过程分为3个阶段（1）一次冷却从终轧温度开始到奥氏体向铁素体开始转变温度ar3或二次碳化物开始析出温度ac 范围内的冷却,其目的是控制热变形后的奥氏体状态,阻止奥氏体晶粒长大或碳化物析出,固定由于变形而引起的位错,加大过冷度,降低相变温度,为相变做组织上的准备。一般来说，一次冷却的开始快冷温度越接近终轧温度,细化变形奥氏体和增大有效晶界面积的效果越明显。（2）二次冷却热轧钢材经过一次冷却后,立即进入由奥氏体向铁素体或碳化物析出的相变阶段。二次冷却的目的就是在相变过程中控制相变冷却开始温度、冷却速度和停止冷却温度等参数,来控制相变过程,从而达到控制相变

14、产物形态、结构。（3）三次冷却相变之后直到室温这一温度区间的冷却。一般钢材相变后多采用空冷,冷却均匀,形成铁素体和珠光体。此外,固溶在铁素体中的过饱和碳化物在慢冷中不断弥散析出,使其沉淀强化。对一些微合金化钢,在相变完成之后仍采用快冷工艺,以阻止碳化物析出,保持碳化物固溶状态,达到固溶强化的目的。轧后温度和冷却速度是线材生产质量控制的关键。钢种成分不同,转变温度、转变时间和组织特征各不相同,即使是同一钢种只要最终用途不同,所要求的组织和性能也不尽相同,因此,工艺上对线材控制冷却提出的基本要求是能够严格控制轧件冷却过程中各阶段的冷却速度和相变温度,使线材产品既保证性能要求,又尽可能地减少氧化烧损

15、。其技术关键：线材产品要求通条性能好,对控制冷却装置要求较高；对再结晶奥氏体进行水冷效果并不明显；对未再结晶奥氏体进行水冷,在变形后的奥氏体晶界面或变形带产生晶核,在奥氏体晶粒内也会生成铁素体核,产生明显的晶粒细化效果；超级钢线材控冷后的组织,为细晶铁素体+分散的贝氏体的混 合组织,强度提高明显；线材以10/ s的冷却速度进行冷却,强度可以明显提高,如图2所示 ,韧性可以保持不变。 图2 控制冷却速度对线材性能的影响4.控制轧制、控制冷却的工艺 控制轧制和控制冷却的工艺参数控制与普通热轧工艺相比具有如下特点3：（1）控制钢坯加热温度根据对钢材性能的要求来确定钢坯的加热温度，对于要求强度高而韧性

16、可以稍差的徽台金钢，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at3温度，有时也将终轧温度控制在(y+n)两干h区内。（3）在奥氏体未再结晶区内给予的变形量对微合金钢要求在900950以下的总变形量大于50，对于普通碳钢通过多道次变形累计达到奥氏体发生再结晶。（4）控制轧后的钢材冷却速度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，以便保证获得必要的显微组织。通常要求轧后的第一冷却阶段冷速要大，第二阶段冷速根据钢材性能要求不同而不同。线材轧后的控制冷却是整个线材生产中产

17、品质量控制的重要手段之一，它对线材成品的内部组织、力学性能及二次氧化均有重要的影响。控制冷却的实质是利用轧件轧后的轧制余热，以一定的控制手段控制其冷却速度，从而获得所需要的组织和性能，以达到提高产品质量的目的。1964年，加拿大斯太尔柯钢铁公司和美国摩根公司联合研制的高速线材轧机，首次采用了线材散卷控制冷却工艺，称之为斯太尔摩控制冷却方法。这是线材生产发展史上的重大技术革命之一，并在世界高速线材轧机控冷线上得到了广泛的应用。斯太尔摩控冷工艺有三种类型： 1）标准型采用标准型冷却时，从精轧机出来的线材以压力水进行快速冷却，根据不同的钢种和用途将线材冷却到接近相变的开始温度（760-900），冷却

18、后的线材经吐丝机形成线环状，呈散卷状叠放在运输机上，线卷在运输过程中鼓风进行散卷冷却。标准型斯太尔摩冷却的运输速度为0.251.3m/s,冷却速度为4-10/s。2）缓慢型缓慢型与标准型的不同之处是在运输机的前部加了可移动的带有加热烧嘴的保温炉罩。运输机的速度设定的更低些，可使盘卷以很缓慢的冷却速度冷却。缓慢型冷却运输速度为0.051.3m/s, 冷却速度为0.25-10/s。3）延迟型延迟型是在标准型的基础上,结合缓慢型冷却的工艺特点加以改进而成。它是在运输机两侧装上绝热材料的保温墙，并在保温墙的上方装有开关灵活的保温罩盖。当保温罩盖打开时，可进行标准型冷却；若关闭保温罩盖，降低运输机速度，

19、又能达到缓慢冷却的效果，但比缓慢冷却型结构简单而经济。延迟型冷却的运输速度为0.051.3m/s, 冷却速度为1-10/s。标准型适用于高碳钢线材，缓冷型适用于低碳钢及低合金钢线材。由于缓冷型冷却需要附加加热设备，投资大、能耗高，而被延迟型冷却所替代。延迟型冷却适应性广、工艺灵活、投资适中，因此得到了广泛的应用。二 控制冷却工艺参数 控制冷却工艺中要求控制的参数主要是终轧温度、吐丝温度、相变区冷却速度（通过调节运输机速度、风量大小及保温时间来达到）与集卷温度等4。1.工艺参数的设定（1）终轧温度的设定由于奥氏体晶粒度影响相变过程中的组织转变和转变后产物的形态,因此,通过控制终轧温度来控制奥氏体

20、晶粒度有着实际意义。终轧温度的设定视钢种不同而异。对于强度和韧性要求较严格的高碳钢、低合金高强度钢及冷镦钢之类的线材，因其实用性能和再加工性能的需要，要求奥氏体晶粒细化（粗晶粒冲击韧性差），其终轧温度一般控制在930-980。对于强度要求不高，主要用于拉拔钢丝、制钉的低碳钢、碳素焊条钢等，由于碳含量低，奥氏体化温度高，终轧温度相应高些一般可设定在980-1050。对于轴承钢，为避免网状碳化物生成，在轧机能力许可的情况下，应当使终轧温度尽可能低至850，如不能达到，则需在轧后强冷至780左右吐丝。此外，对于某些a-f型不锈钢，为让碳化物充分溶解，以便在后续冷却过程中得到固容处理的效果，必须进行高

21、温终轧。终轧温度一般不低于1050。终轧温度的控制，可通过增减精轧机前面水冷箱的冷却水量及钢坯的出炉温度来实现。（2）吐丝温度的设定吐丝温度是控制相变开始温度的关键参数。对于斯太尔摩冷却法来说，一般根据钢种和用途的不同，将吐丝温度控制在760-900范围内。在具体制订工艺参数时，应结合过冷奥氏体的分解温度，（即“c”曲线的位置）、钢种成分、产品使用范围等几方面因素加以综合考虑。如高碳钢的过冷奥氏体分解温度较低，吐丝温度可设定的低一些，而低碳钢的过冷奥氏体分解温度较高，故吐丝温度也要高。对于产品的用途、性能要求也要充分考虑，即使同一钢种、相同规格的线材，因其用途不同而应选择不同的工艺参数。另外，

22、延迟型冷却设备的风冷段冷却速度控制比标准型好，所以延迟型冷却设备的吐丝温度应比标准型低一些，对于部分钢种的吐丝温度可参考表1的吐丝温度5。表1 吐丝温度的选择钢种吐丝温度拉拔用钢(中碳)870冷镦钢(中碳)780普通线材840硬线(高碳)780850建筑用钢筋780软线(低碳)850900低合金钢830高淬硬性钢900通过改变吐丝温度可引起线材强度、性能的变化。对于低碳钢，在保持其它条件不变的前提下，为提高强度，应降低吐丝温度；而对于中、高碳钢，在保持其它条件不变的前提下，提高强度，则要提高吐丝温度。前者通过细化铁素体晶粒达到，后者则是通过减小珠光体的片间距（索氏体化）来实现的。从理论上讲，高

23、碳钢线材直径越大，吐丝温度应越高，但线材尺寸的作用与吐丝温度的作用相比，可忽略不记。为保证线材性能均匀一致，冷却条件必须保持相对稳定。吐丝温度应严格控制，一般允许波动10。吐丝温度是控制相变开始温度的关键参数。对于斯太尔摩冷却法来说，一般根据钢种和用途的不同，将吐丝温度控制在760-900范围内。在具体制订工艺参数时，应结合过冷奥氏体的分解温度，（即“c”曲线的位置）、钢种成分、产品使用范围等几方面因素加以综合考虑。如高碳钢的过冷奥氏体分解温度较低，吐丝温度可设定的低一些，而低碳钢的过冷奥氏体分解温度较高，故吐丝温度也要高。对于产品的用途、性能要求也要充分考虑，即使同一钢种、相同规格的线材，因

24、其用途不同而应选择不同的工艺参数。另外，延迟型冷却设备的风冷段冷却速度控制比标准型好，所以延迟型冷却设备的吐丝温度应比标准型低一钢种吐丝温度拉拔用钢(中碳)870冷镦钢(中碳)780普通线材840硬线(高碳)780850建筑用钢筋780软线(低碳)850900低合金钢830高淬硬性钢900些，对于部分钢种的吐丝温度可参考表2的吐丝温度5。表2 吐丝温度的选择通过改变吐丝温度可引起线材强度、性能的变化。对于低碳钢，在保持其它条件不变的前提下，为提高强度，应降低吐丝温度；而对于中、高碳钢，在保持其它条件不变的前提下，提高强度，则要提高吐丝温度。前者通过细化铁素体晶粒达到，后者则是通过减小珠光体的片

25、间距（索氏体化）来实现的。从理论上讲，高碳钢线材直径越大，吐丝温度应越高，但线材尺寸的作用与吐丝温度的作用相比，可忽略不记。为保证线材性能均匀一致，冷却条件必须保持相对稳定。吐丝温度应严格控制，一般允许波动10。（3）相变区冷却速度的设定相变区冷却速度决定着奥氏体的分解转变温度和时间，它对线材的最终组织形成起着决定性的作用。在控制冷却相变过程中，冷却速度的控制主要取决于运输机的速度调节、风机的组合状态、风量的大小及保温罩盖的开闭情况，这些参数的确定依赖于“c”曲线或“cct”曲线。相变区冷却速度的控制是控制冷却中的难点。由于受钢的冶金质量、化学成分、设备性能及冷却介质等因素的影响，很难选择一条

26、得到最佳组织状态和性能要求的转变冷却曲线。只能在现有生产工艺条件下，在选择理想曲线的基础上对工艺参数进行适当的调整，并予以修正，以确定最佳优化参数。（4）集卷温度在大多数情况下，要求相变后的集卷段鼓风快速冷却，以降低集卷温度。但也有些钢种例外，如轴承钢，由于受冷却条件和冷却区长度的限制，实际集卷温度要高些，但最高集卷温度应不大于400。集卷温度取决于相变完成后的冷却速度。为了保证产品性能，避免集卷后的高温氧化及改善劳动环境，一般要求250。2.控制轧制和控制冷却的工艺参数控制与普通轧制工艺相比具有如下特点（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

27、差的微合金，加热温度可以高于1200。对于韧性为主要性能指标的钢材，则必须控制加热温度在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(+)两相区内。（3） 要求在奥氏体末再结晶区域内给予足够的变形量对于微合金钢要求900950以下的总变形量大于50%，对于普碳钢通常多道次变形累积达到奥氏体再结晶。（4） 要求轧制后的钢材冷却速度、开始快冷温度、快冷终了温度或卷取温度要求以上温度以便获得必要的显微组织。通常轧后第一冷却阶段冷速要大，第二阶段冷速要根据钢材性能要求不同而不同。三 控制冷却工艺应用1.低碳钢低碳钢线材多为q1952

28、35钢。主要用来进一步拉丝和作建筑用材，二者的性能和组织要求各不相同。拉丝用的线材需经很大的拉拔变形，因此要求强度低、塑性好，其金相组织以较多含量的大快铁素体为好，珠光体含量越少越好，并且铁素体晶粒要求粗大一些，以使拉拔变形均匀，塑性好，不易拉断；而建筑用线材则要求较高的抗拉强度和一定的韧性，故要求其组织晶粒细小，并且应尽可能提高珠光体含量。鉴于上述不同要求，对两种用途的低碳钢线材采用了不同的冷却工艺，其工艺参数见表3。拉拔用线材的冷却较慢，使奥氏体分解在高温下进行，并且分解转变时间较长，有利于先共析铁素体的充分析出和长大。而建筑用线材虽为延迟型冷却，但冷却速度相对较高，且吐丝温度较低，以降低

29、奥氏体分解温度和缩短分解转变时间，得到较多的珠光体工艺参数拉丝用建筑用吐丝温度880800运输辊道速度,m/s0.080.150.25保温罩盖全关中间部分关闭风机风量全部100%1#50%,6#80%和较细的晶粒6。 表3 低碳钢线材冷却工艺参数2.高碳钢高碳钢线材多为6080#钢,线材一般用来拉制各种硬线钢丝或制作高强度钢丝绳、钢绞线等各种钢丝制品。故线材的性能控制首先要提高拉拔性能。这就要求线材组织应以索氏体组织为主，组织中铁素体含量应尽可能少，且以块状均匀分布而非网状析出。此外，组织中不得有淬火组织（即马氏体或贝氏体）出现。辊道速度,m/s保温罩盖风机风量吐丝温度1.101.30全开1#

30、50%,其余100%850为此，采用了标准型冷却工艺，工艺参数如表4。表4 高碳钢线材冷却工艺参数3.冷镦钢辊道速,m/s保温罩盖风机风量吐丝温度0.100.201#,5#,6#风机处开,其余盖上1#50%,5#50%,6#80%其余关闭820-840冷镦钢线材的钢种一般为低、中碳优质碳素结构钢和合金结构钢。这种线材主要用于制造螺栓、螺钉、铆钉等紧固件和各种冷镦成型的配件，用途广泛。冷镦钢最终产品要有足够的强度和良好的韧性与塑性。其组织为铁素体+珠光体，采用延迟型冷却，对ml10ml45钢工艺参数如表5。表5 冷镦钢线材冷却工艺参数四 控制轧制、控制冷却在线材生产中的应用1.线材控温轧制和控制

31、冷却的目的降低钢坯加热温度，节能而且还能减少脱碳，控制晶粒尺寸可以增大轧件穿过水冷段的刚度，减少事故发生率，提高轧机作业率，并为低温精密轧制创造了条件，以生产更高质量的产品。得到具有最佳的变形特性的线材。得到具有均匀的组织和稳定性能的线材。线材表面生成的氧化铁皮薄，易于酸洗，以降低酸洗成本。由于线材的头、尾与通条温度变化最小，性能均匀，减少了切头，切尾的圈数。对于螺纹线材，预应力钢筋通过控温轧制和控制冷却工艺，不在增加微量合金元素的情况下，提高其钢筋强度级别。工艺技术先进，生产可靠性大，有很高的利用率。各种生产技术经济指标先进，能耗低7。2.控温轧制有如下几种变形制度（1）二阶段变形制度粗扎时

32、，在奥氏体在结晶去轧制，通过反复变形及在结晶细化奥氏体晶粒：中轧及精轧在950以下轧制，处于相的未在结晶晶粒，其累计变形量为6070：在ar3附近终轧，得到了具有大量变形带的奥氏体未在结晶晶粒，相变后得到细小的铁素体晶粒。（2）三阶段变形制度粗轧在奥氏体再结晶区轧制，中轧在950以下的奥氏体未再结晶区轧制并给予70的累积变形量，精轧在ar3与ar1之间的两项区轧制。也可在定剪径机组上进行两相区轧制，这样得到细小的铁素体晶粒及未再结晶具有变形带的奥氏体晶粒，相变后得到细小的铁素体晶粒并具有亚结构及位错。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

33、再结晶区中轧制形成混晶组织，破坏刚得韧性。一般线材轧后控制冷却过程可分为三个阶段：第一阶段主要目的是为相变做准备及减少二次氧化铁皮生成量。一般采用快速冷却，冷却到相变前温度，此温度达到吐丝温度，也成为吐丝温度。第二阶段为相变过程，主要控制冷却速度，以控制相变产物。第三阶段为控制相变以后的冷却速度，有时考虑到固溶元素的析出，采用慢冷，一般采用空冷。按照线材控制冷却的原理和工艺要求，线材控制冷却的基本方法是：首先让轧制后的线材在导管（或水箱）内用高压水分段快速冷却，在各段之间线材回温，达吐丝温度，再由吐丝机把线材吐成环状，以散卷形式分布到运输辊道（链）上，使其按要求的冷却速度均匀风冷，最后以较快的

34、冷却速度冷却到可集卷的温度进行集卷运输和打捆等。各钢种的成分不同，它们的转变温度，转变时间和组织特征各不相同。即使同一种钢，只要最终用途不同，所要求的组织和性能也不尽相同。因此，对它们的工艺要求取决于钢种成分和最终用途。2.现代高速线材轧机控温轧制及控制冷却的特点（1）实现了全轧制过程的控制轧制现代高速线材轧机的控制轧制工艺，由于采用了低温开轧，低碳钢为920，中高碳钢为950980，低的开轧温度降低了能耗，氧化铁皮生成量比常规slj下降010i5。无扭精轧机组前布置了冷却水箱和较长的均温段，最大可以使轧件降低150，并且使轧件表面和内部温度均匀，控制了进入精轧机组的轧件温度，使低、中、高碳钢

35、在850的低温下进入精轧机组。精轧机架间安装了特殊结构的水冷导卫，每一组导卫都配有一个调节阀，来调节向圆形轧件上喷水的水量；精轧机组中的机架间也设有水冷，以控制精轧机组的轧件温升。经过低温终轧，线材的晶粒细小、风度大，有利于降低水冷段的事故率。（2）精度较高的水冷闭环控制系统摩根公司提供的水冷闭环控制系统是包括产品温度传感器、水的流量和压力传感器、一、二次阀和调节阀等一整套阀门系统，与过程控制计算机互联，自动调节冷却水量，以达到精确控制吐丝温度的目的。经闭环控制水冷线冷却的线材，同钢种同规格的产品卷与卷、批与批之间，具有均匀的温度分布。该系统调整精度为5，即线材表面温差5时即开始调整水量，这样

36、能够准确的控制吐丝温度，使吐丝温度的偏差保持在105范围内，给斯太尔摩控冷运输机提供了最佳的处理条件。（3）多种用途的控冷运输机系统对高碳钢快速冷却而言，采用标准型斯太尔摩冷却方式增加了风机台数，加大了静压力、风量和马达功率，提供了强制的通风冷却系统，以生产高强度产品；从800到650范围内，最大风冷速度为17s，但吐丝温度为900时，冷却速度要增至20s以上。风流经过送风室至斯太尔摩线台面下的喷嘴进行喷吹，冷却线圈进行相变。对低碳钢缓慢冷却而言，采用延迟型冷却方式，运输机配备了隔热台面、侧板及保温罩，提供了可以低于07s的缓慢冷却速度；对特定用途的产品，可低于012s。为了使线材拉拔性能均匀，采用了每段单独传动的空冷运输机，每段之后设有下降台阶，每段可单独变速，运输机上设有导向辊、定心辊、振动辊，使线圈合理的分布在运输机上，使密集的搭叠线环错动，改变其接触点，以进一步提高冷却的均匀性并消除热点。在风机进风口处设有调节阀，由关闭与开启的大小来控制进