棒材轧制控制冷却技术总结

棒材轧制控制冷却技术1、棒材控制冷却机制作为加强钢铁性能的手段，调节冷却的关注度越来越高。此时，使用相变强化可以轻松提高钢的强度。钢控制冷却的强化和强化性能取决于轧制条件和冷却条件(起始温度、冷却速度和最终冷却温度等)的相变、析出强化、溶液强化、回收和再结晶等因素，特别是水冷条件对相变的影响很大。过冷奥氏体连续冷却转换曲线(CCT)曲线是钢在高温下冷却时的相变曲线。连续冷却转换曲线目前广泛用于钢的热处理，还用于研究热加工后的相变、焊接时的相变和凝固后的相变等。连续冷却速度慢意味着过渡冷却少，过渡开始和结束的时间长。冷却速度增加会降低过渡温度，缩短过渡开始和结束的时间。过冷度越大，应变经历的温度也越大。图1是低碳钢20MnSiV的CCT曲线，表1是该钢的化学成分。不同冷却速度下奥氏体的转变量不同。在正常冷却速度下，当冷却曲线与转换中断线相交时，如果转换最后未完成，但奥氏体停止分解，而其馀部分过度冷却到较低的温度，则会发生马氏体转换。冷却速度非常快时，奥氏体都在Ms点下过冷，转换为马氏体。高温下，低中碳钢的奥氏体晶体较粗，此后迅速冷却，容易形成威克组织。通常在这种片状铁氧体的析出之前，原始奥氏体晶界中的少量多边形形成了铁氧体。随着冷却速度的增加，形成的铁氧体数量减少，但是片状铁氧体的比例增加。如果珍珠岩区域中的过冷奥氏体未完全分解，则未分解的部分在贝氏体和马氏体区域内继续转换。铁素体的晶粒大小是决定钢强度和韧性的重要因素，要获得较小的铁素体晶粒，必须使用轧后加速冷却。其原理是，加工后连续变异未再结晶的奥氏体，温度越低，与奥氏体晶界相比，晶粒内部变形带从双晶界面生成很多晶核，使铁素体晶粒变细。同时，电位、粒子、多晶边界核第二相杂质也可用作成核点，添加Mn和Ni等降低相变温度，对铁氧体的晶粒细化有效，但再结晶控制冷却更有效。正常控制冷却时，通常在不损伤韧性的情况下提高强度。表1 20MnSiV钢化学成分元素cMnSivsp内容0.221.40.500.031 0.030 0.0302，热交换系数计算水冷速度是决定钢机械性能和组织的重要因素，水冷速度再次受到最终轧制温度的影响。钢轧制后的散热方式通过钢内部热量向外传播，并通过与周围介质的热交换进行。1)钢材水冷速度计算在水冷过程中，钢的外部热交换主要通过对流方式进行，由于辐射损失的热量很少，因此在水冷速度计算中仅基于电子。对流中钢的损耗热和表达如下：格式：-对流中钢的损耗热；-对流换热系数；-钢的温度；-冷却剂温度；-用于热交换的钢的面积；-热交换时间在此冷却过程中，当钢温度降低时，钢因此温度下降而损失的热量如下：格式：-钢的重量；-钢的比热。结合上述公式，水冷速度的计算公式如下：滚动杆时，杆的体积是。其中是条截面的半径。冷却材料的长度。酒吧的表面积。钢的比重。您可以获得：2)轧制后到水冷为止钢的温度下降计算在此期间，钢在空气中冷却，因此温度下降方法主要是辐射。对流损失比辐射少，计算中不考虑。辐射引起的热损失格式：-钢轧制温度；-钢会带来冷却面积；-环境空气温度；-黑度(未氧化的轧制钢为0.60.8)-绝对黑体辐射系数(K4表示4.96km/米2)。对于上述第二项和忽略，公式显示为：此外，温度降导致的钢热损失可以通过以下方法计算：了解上述公式后，您可以获得：对于钢筋，温度降公式可以表示为：3、控制冷却后性能的不同直径条如果棒材尺寸较大，在冷却过程中在最终机架轧机上轧后使用了淬火，则表面金属将通过快速冷却形成淬火组织，但由于截面尺寸较大，型芯部分将保持较高的温度。水冷后一段时间内，酒吧核心的热量传到了表面层，使酒吧达到新的平衡温度。这样，杆的表面发生回火，形成了韧性好的淬火和回火结构。棒经受住了控制冷却，大大改善了机械性能。例如，在包含0.2%到0.26%C的低碳钢中，轧制状态的屈服强度为370N/mm2，如果水冷导致在最终轧制温度下下降到600oC，屈服强度将增加到540 N/mm2，但韧性保持不变。意大利丹尼尔开发了一套名为“QTB”的螺纹钢筋余热处理工艺及整个设备。QTB工艺处理设备由多排(有时是单线)在端磨机后面的水冷箱组成，当棒离开端磨机机架时表面淬火后，表面温度下降到250 300 ，回火温度下降到550 600 ，就会上升到冷床。杆通过冷却设备时，迅速被水包围，在整个杆完全冷却的情况下，出口侧每条线提供两个逆流雨刷，通过高压和干燥的压缩空气，在杆离开坦克前，完全清除杆表面的残留物。为了使一组冷却装置能够处理所有规格的钢筋，QTB工序可以使用具有不同内径的4组冷却喷嘴处理42mm内所有规格的产品。QTB工艺的淬火与进出口高温计相关，淬火线有单独调节冷却能力的系统，可以准确地控制钢筋的淬火。随着轧制过程中钢筋的温度变化，微处理器通过流量调节阀持续调节冷却水流量，在杆离开水箱后。DIN488gr500钢的QTB工艺处理的微结构的数据显示在表2中。表2 QTB工艺后钢筋性能棒材直径(毫米)屈服强度(MPa)马氏体层深度(毫米)马氏体硬度(HV)芯硬度(HV)125501280210165801.2290213205501.6280200255452.2275200325602.6280210405503.2270205从头到尾，温度与设定温度的最大偏差为15 。淬火后，棒材表面有回火的烧结体，芯有铁素体-珠光体结构(小直径贝氏体)。德国曼尼斯曼德马克萨克生产高强度可焊钢筋，并使用 10 30mm钢筋作为TEMPIMAR方法，开发了一种叫做TEMPIMAR的余热淬火工艺，目的是制造屈服强度大于500MPa、截面收缩率大于8%、软化温度大于800 、弯曲性能好的钢筋。其化学成分为c 0.1% 0.2%，合金元素总量为1.7%，主要以Mn为基础，含量0.48 1%左右，微合金元素极少，22mm以下规格不需要添加Nb。采用150mm钢坯生产工艺，加热温度1200 ，精轧后淬火2.5秒，铁心完整6 6.5秒，冷却设备采用计算机控制水，最大传热系数