马钢线材工艺介绍.ppt

1、马钢线材工艺介绍,一、总体概括 二、线材连轧工艺介绍 三、冷镦钢产品及控轧控冷工艺介绍,2010.03.08,2,一、线材生产线总体概括,马钢第三钢轧总厂线材分厂是目前国内重要的线材生产基地，于2002-2003年与SMS公司合作，对主体设备进行全面改造，形成了70万吨/年的高品质线材生产能力。 在轧制工艺上能够实现世界先进的工艺技术热机轧制，多途径的大圆盘活套控制技术，为控轧控冷工艺的良好实施提供了基础；加长的斯太尔摩空冷辊道可实现延迟、强迫等冷却方式。,2010.03.08,3,现场略影,2010.03.08,4,二、线材连轧工艺介绍,1、加热炉 2、连续式轧机机组 3、风冷运输线 6、单

2、轨及打捆机,2010.03.08,5,1、加热炉,1.1、加热炉的加热能力及工艺参数 原材料：m方坯； 加热能力：设计加热能力120吨/小时； 燃烧介质：高炉煤气、焦炉煤气或高、焦混合煤气； 加热方式：步进式加热，分：预热段、加热段和均热段； 炉温范围：9501230；,2010.03.08,6,1.2、加热炉区域设备流程,钢坯经吊车运至上料台架，做好隔号标志后，通过步进机构落入入炉辊道上。 入炉辊道转动，按一定时间间隔将坯料送入加热炉。 加热炉步进梁动作将加热好的钢坯送至出钢平台，通过推杠杆推出炉门，经分钢器进入轧槽。 除鳞机对进入轧槽前的钢坯进行高压水冲，除去氧化

3、铁皮。,2010.03.08,7,1.3、加热炉区域工艺平面布置图,2010.03.08,8,2、连续式轧机机组,2.1、连轧机组工艺平面图,2010.03.08,9,2.2、粗中轧机组工艺流程及技术参数,粗中轧机为老式的水平二辊扭转轧机，设备比较陈旧，且对轧件表面质量的控制也有影响，特点是小张力轧制。 1#、3#轧机轧辊采用箱型孔，4#11#轧机为椭-圆孔型系统，1#、4#、6#、#8、10#轧机出口安装扭转导卫。 钢坯咬入1#轧件孔型后，经6道轧制，形成70.0mm的轧件；经过1#飞剪剪除头尾缺陷，进入中轧机组，经4道轧制产生38.0mm的半成品圆钢。,粗轧17架次,1#飞剪,中轧811架

4、次,2010.03.08,10,2.2、粗中轧机组工艺流程及技术参数,孔型尺寸：（略），由气动压下机构按要求设定辊缝，以确保各架次轧件尺寸。 轧辊参数： 1#4#轧机 ：辊径 max 560mm，箱 箱 椭 5#8#轧机 ：辊径 max 475mm，圆 椭 圆 椭 9#11#轧机：辊径 max 410mm，圆 椭 圆 轧制速度：6.5 ：520rpm 12.0：670rpm 20.0：780rpm,2010.03.08,11,2.3、预精轧机组工艺流程及技术参数,预精轧机组为平立交替式连轧机组，手动压下机构调整辊缝值。12#15#轧机采用不锈钢球磨铸铁辊环，16#、17#轧机使用WC硬质合金辊

5、环，液压小车加压，装卸辊简单，调整操作方便。 来料尺寸38.0mm，15#出口条形尺寸23.526.8mm(分规格)，17#出口条形尺寸18.821.2mm(分规格)。,2010.03.08,12,2.3、预精轧机组工艺流程及技术参数,LOOP1活套处于11#12#轧机之间，活套的目的在于调节机组间张力，通过储存套量实现无张轧制。预精机组内部的LOOP2、3、4，通过起套装置动作后，可消除轧制过程中的架间张力，利于生产稳定和减少轧件尺寸波动。 水箱的作用在于降低轧件因变形而产生的升温。 在预精轧两个机组间设置一架碎断剪(2#飞剪)，正常情况用于轧件的头尾剪切，故障时将轧件导入碎断装置，同时配合

6、的还有两个机组前的卡断剪闭合。,2010.03.08,13,2.4、精轧机组工艺流程及技术参数,精轧机组(FB)：德国西马克公司引进，45无扭精轧机组，高速设备，共8个道次。主要承担6.511.0mm规格的各种线材生产。优点包括：效率高、轧件尺寸精度高、调整操作方便。,2010.03.08,14,2.4、精轧机组工艺流程及技术参数,. 工艺流程 来料（半成品） PR1夹持 6#WB冷却 PR2夹持 LOOP6A储套消张 PR3夹持 3#飞剪切头 FB机组轧制 7#9#WB冷却,2010.03.08,15,2.5、减定径机组工艺流程及技术参数,. 工艺流程 来料（半成品） (LOOP7储套消张)

7、 FB机组轧制 10#13#WB冷却 测径仪测量尺寸 PR4夹持,2010.03.08,16,2.5、减定径机组工艺流程及技术参数,从德国SMS公司引进的减定径机组，是目前世界一流的设备，由二级齿轮传动，可实现45min机组快换。 FRS孔型压下量较小，主要作用在于获得外形圆、尺寸偏差小、和表面光洁度高的线材。 减定径机组存在的另一个重要作用，就是在现有的工艺布置条件下，可以实现热机工艺。 Obeys在线测径仪，旋转镜头，360检测能反映出线材真实形貌。,2010.03.08,17,3、风冷运输线（LCC）,PR4夹送辊主要是为保证吐丝正常而设置，一是小规格的尾部降速，二是大规格的尾部提速。

8、吐丝机是将线材布圈成卷的机器，根据不同的钢种、规格可调整吐丝参数和倾斜度，以获得符合要求的线卷。 目前我厂的风冷运输辊道共有12段(包括入口段和出口段)，18台风机，40个罩盖，根据工艺不同实施轧后风冷。,2010.03.08,18,夹送辊参数： 气缸压力、辊缝、超前系数、扭矩限幅、辊径 吐丝机参数： 超前系数、扭矩限幅、吐丝管尺寸 风冷辊道参数： 辊道速度：0.081.3m/s 风机开启量：0100% 罩盖开闭及顺序,2010.03.08,19,4、单轨及打捆机,单轨是指运载“C”型钩的轨道， “C”型钩是运载线卷的设备，线卷在“C”型钩上处于自然冷却状态(类似于去应力退火状态)。 打捆包装

9、是线材生产线的最后一道工序，目前我厂使用的打捆机是从瑞典引进的设备，可以实现自动化操作。 打捆工艺流程： “C”型钩到位 横移桥进入 “C”型钩进横移桥 线卷移至打捆机中线 托板船升起 前后压板推进 打捆头进入 穿线 纽结 打捆头退出 压板后退 托板船下降 横移桥推出 “C”型钩进入轨道,2010.03.08,20,三、冷镦钢产品及控轧控冷工艺介绍,1、马钢冷镦钢产品大纲 2、控轧控冷工艺概述 3、特色新产品生产工艺介绍,2010.03.08,21,1、马钢冷镦钢产品大纲,2010.03.08,22,2、控轧控冷工艺概述,2.1、常化轧制 出钢温度比常规轧制低，整个轧制过程轧件都处于再结晶区域

10、。,6.511.0mm规格,12.020.0mm规格,2010.03.08,23,2、控轧控冷工艺概述,2.2、低温轧制(热机械工艺) 精轧前的轧制温度与常化相同，精轧和终轧在低温双相区完成。,6.511.0mm规格,12.020.0mm规格,2010.03.08,24,2、控轧控冷工艺概述,2.3、低温工艺概念 所谓热机轧制，就是在终轧阶段，采用低温双相区(奥氏体加铁素体)大变形量轧制工艺，使钢中的奥氏体、铁素体晶粒超细化，然后按不同钢种和产品质量要求，结合轧后控制冷却技术，实现控制相变，获得期望的组织和性能(在线软化或强化)。,2010.03.08,25,2、控轧控冷工艺概述,2.4、低温

11、工艺机理 、精轧和终轧入口温度在780820之间，各道次压下量在1523%之间，轧制过程的绝热增温幅度平均在20/道次左右，因此可以保证在整个机组内的变形轧件始终处于双相区。 、 轧制过程的形变，导致轧件内部的A晶粒被拉长，因为没有再结晶的发生，在这些变形的A中出现了大量的变形带(退火孪晶和局部剪切带)，进而使A单位体积内的总晶界面积(有效界面面积)大大增加。 、在后续的相变过程中，铁素体的形核一般都发生在晶界上，而这种变形A内的变形带，也能诱发铁素体的形核，这样就大幅度的提高了形核率。,2010.03.08,26,DIF,DIF,GB,DIF,DIF,P,P(Degenerated),Coo

12、ling,Cooling,Ar3,Ad3,低温控轧控冷后组织转变示意图,形变温度强烈影响转变产物,2010.03.08,27,2、控轧控冷工艺概述,2.5、水冷和风冷 、沿轧制线方向分布的各个水箱，是保证各机组入口温度和轧件组织稳定均匀的必要装置。 、风冷分为两种方式，一种是强迫型风冷，即快冷，目的在于细化组织、提高强度等。一种是延迟型冷却，即缓冷，目的在于获得理想组织和降低轧后线材抗拉强度。,采用德国SMS 研制开发的CCT温度控制系统，可以根据不同的钢种，规格，自动生成轧制线上各温度设定。最终实现轧件全过程的温度精确控制。,2010.03.08,28,不同温度变形后控冷0.2/s,Init

13、ial(as-rolled),850,=0.7,800,=0.7,750,=0.7,700,=0.7,700,=0.7,2010.03.08,29,3、特色新产品生产工艺介绍,3.1、免退火材SWRCH35K-M,、马钢免退火SWRCH35K-M冷镦钢线材，是用经过微合金化处理的精炼优质钢坯，采用热机轧制工艺技术，使线材组织中铁素体晶粒度适当，铁素体比例提高，珠光体所占的比例减少，珠光体团小而分散，珠光体中的渗碳体片变薄、变碎并部分粒状化。这种铁素体加部分粒状化的珠光体组织使线材强度、硬度降低，塑性提高，冷镦时金属流动性好、冷作硬化率低，可以免去球化退火，直接打制内六角螺栓和法兰面螺栓。 优点

14、：省去退火费用；避免退火脱碳；减少金属损失；节约能源，保护环境。,2010.03.08,30,3.1、免退火材SWRCH35K-M,、 SWRCH35K-M线材力学性能：,硬度：线材洛氏硬度HRB：70-80 拉拔钢丝硬度HRB：90,2010.03.08,31,3.1、免退火材SWRCH35K-M,、 SWRCH35K-M的热轧态微观组织、晶粒度和铁素体含量,铁素体超量析出,球化/退化的渗碳体,晶粒度和铁素体含量,2010.03.08,32,3.1、免退火材SWRCH35K-M,、 SWRCH35K-M的淬火、回火特性： 用户测试结果表明：螺栓的淬火性能很好，表面和芯部全部淬成马氏体组织，高

15、温回火为回火索氏体组织，硬度均匀，显微硬度见下图表,2010.03.08,33,3.1、免退火材SWRCH35K-M,、应用领域： 8.8级内六角、法兰面、半园头内六角、外六角螺栓等紧固件及结构件。,2010.03.08,34,3.2、超细晶粒非调钢线材MFT8,、MTF8是一种适用于制作8.8级高强度螺栓、螺杆的节能环保型超细晶非调质钢线材，制作螺栓不用退火、淬火和高温回火，减少了标准件厂制作高强度紧固件的工序，降低生产成本，避免脱碳，克服了淬火变形，制作高强度细长杆或U型螺栓、螺杆质量更可靠。 MFT8的超细晶组织是依靠低温轧制和快速风冷相结合而获得的。,2010.03.08,35,3.2

16、、超细晶粒非调钢线材MFT8,、 MFT8的机械性能： 强度高塑性优良；与45#钢有同等的强度，又具有低碳钢SWRCH8A同等的面缩率。通过加工硬化，可以达到8.8级螺栓的强度、硬度和塑性要求。,2010.03.08,36,3.2、超细晶粒非调钢线材MFT8,、 MFT8冷顶锻性能及微观组织： MFT8组织以超细化的铁素体和珠光体为主，铁素体的晶粒度达到13级，平均晶粒直径为35微米。,2010.03.08,37,3.2、超细晶粒非调钢线材MFT8,、 MFT8超细晶非调钢紧固件制作技术,控轧控冷,冷 拔,冷 镦,时效处理,非调质螺栓,为了获得8.8级紧固件所需的强度和硬度，MFT8线材冷镦前

17、须按一定的变形量要求进行拉拔，拉拔减面率在20%35%。,冷镦后进行低温稳定化处理，使显微组织处于稳定状态，保证螺栓服役过程中，在承受一定载荷条件下，不发生超过有害使用要求的永久变形。 稳定化处理的工艺范围比较宽松，可以在200480，0.52小时的范围内完成，根据需要，结合发黑处理或其他表面处理方法选择。,2010.03.08,38,3.2、超细晶粒非调钢线材MFT8,、应用领域： 8.8级螺栓、螺杆等紧固件和结构件等。,2010.03.08,39,3.3、中碳低合金冷镦钢SCM435,、简化退火SCM435冷镦钢线材，规格6.516.5mm。采用热机轧制工艺技术，热轧线材组织主要为铁素体+珠光体，基本上消除了马氏体或贝氏体（常规轧制的线材组织都存在）。具有强度低、塑性好，可以直接拉拔和缩短球化退火时间的特点，简化客户工序，降低生产成本。,2010.03.08,40,3.3、中碳低合金冷镦钢SCM435,、SCM435线材的轧后力学性能：,2010.03.08,41,3.3、中碳低合金冷镦钢SCM435,、