控轧控冷资料.ppt

喷雾冷却技术≈省钱的EDC热水浴 在高线生产中使用喷雾冷却的优点 （1）喷雾冷却能力介于水冷和风冷之间，冷却能力可以通过气水混合比例进行调节； （2）冷却速度适中，冷却柔和，不至造成过冷却。 （3）用于吐丝后替代风冷可以提高线材冷却速度，抑制晶粒长大，细化组织，提高线材强度，降低合金配比； （4）替代风冷可以提高线材冷却速度，减少氧化铁皮生成量； （5）用于拉拔材生产时，与精轧水冷配合使用，提高索氏体化率，替代铅浴淬火。 二、控制冷却各阶段的冷却目的 1、控制冷却目的 控制冷却包括轧制中间阶段的冷却和轧后的冷却 轧制中间阶段的控制冷却通常指在精轧阶段前的冷却。目的在于控制精轧阶段的轧制温度和终轧温度。冷却方式可采用空冷或水冷。如中厚板生产中的中间待温以实现两阶段轧制或三阶段轧制,连续线材生产中精轧前的穿水冷却等。 轧后控制冷却的目的是通过控制冷却能够在不降低材料韧性的前提下进一步提高材料的强度。 控制轧制特别对改善低碳钢、低合金钢和微合金钢材的强韧性最有效。高温终轧易发生奥氏体再结晶和晶粒长大，相变后得到粗大的铁素体组织。 由于冷却缓慢,由奥氏体转变的珠光体粗大,片层间距加厚。 对微合金高强度钢采用控制轧制,并紧接着加速强行冷却,使轧后组织转变为更细的铁素体+贝氏体或单一的贝氏体,屈服强度更高,韧性和焊接性也更好。 对于中、高碳钢和中、高碳合金钢轧制后控制冷却的目的是防止变形后的奥氏体晶粒长大,降低以致阻止网状碳化物的析出量和降低级别,保持其碳化物固溶状态,达到固溶强化目的,减小珠光体球团尺寸,改善珠光体形貌和片层间距等,从而改善钢材性能。 另有一些钢材则是利用轧后快冷实现在线余热淬火或表面淬火自回火，节约能源、缩短生产周期,又能提高钢材性能 高温下形成的铁素体成长速度很快对于低温终轧的钢材,终轧时奥氏体处于未再结晶温度区域,变形促使Ar3温度提高,终轧后奥氏体很快就相变,形成铁素体。慢冷时铁素体长大，形成较粗大的铁素体,从而降低了控制轧制细化晶粒的效果。 控制冷却过程分为三个阶段,即一次冷却、二次冷却和三次冷却(空冷) 一次冷却是指从终轧温度开始到相变开始前的这段温度范围内的冷却控制。目的是控制相变前奥氏体的组织状态,为相变做组织上的准备。 二次冷却是指从相变开始到相变结束这段温度范围内的冷却控制。目的是通过控制冷却速度和冷却终止温度来控制相变过程,以保证快冷后得到钢材所要求的金相组织。 三次冷却(空冷)是指相变后至室温范围内的冷却。对低碳钢,相变结束后冷却速度对组织没有影响。而对含Nb钢,在空冷过程中会发生碳氮化物析出,对生成的贝氏体产生轻微的回火效果。对于高碳钢或高碳合金钢,相变后空冷将使前一阶段快冷时来不及析出的过饱和碳化物继续弥散析出。如相变后仍采用快速冷却工艺,就可以阻止碳化物析出,保持其碳化物固溶状态,以达到固溶强化的目的。 2、三阶段控制冷却 图7-8是含Nb钢和Si-Mn钢轧后以不同的冷却速度冷却后的相变组织状态。以含Nb钢为例,经一次冷却后,二次冷却分别采用空冷(曲线a)、4℃/s和10℃/s(b和c曲线)三种冷却速度,在600℃以后进行空冷。最后曲线a得到F+P组织,曲线b得到F+B组织,曲线c得到少量铁素体和大量贝氏体组织。以上平均冷却速度是在780~600℃范围内求得的。 控制冷却设备的选择以冷却目的为依据,根据产品的形状特点、性能要求,考虑设备冷却能力的大小和范围、冷却的均匀程度、冷却能力调整的难易、耗水(气)的多少、对水质的要求、冷却能力的稳定性、设备维修难易等因素加以选择。在这些诸多因素中,冷却能力(包括冷却速度的大小和范围)和冷却的均匀性往往是首先要考虑的。每一种冷却方式的冷却速度的大小和范围是不一样的,每种冷却方式又都各有优缺点,如图7.9、图7.10所示。 3、控制冷却方法 不同的冷却方式在同样水量下冷却能力不同,即水的利用效率不同。如(图7.11,图7.12) 喷雾冷却的传热系数 (50~100)×1.163W/(m2·℃), 喷射冷却的传热系数范围较大，通常使用范围为 (300~7000)×1.163, 自然冷却时的传热系数只有(40~110)×1.163; 大于空冷的，约几百到两千之间 UFC对于厚度为1.5和4.0mm的带钢,当水流密度为60~70L/(m2· s)时,冷却速度可分别达到1000℃/s和380℃/s,温降能达到600℃;日本水岛厂采用super-OLAC系统,厚度20mm钢板的最大冷却速度达到65℃/s。 常用的几种控制冷却方式 喷水冷却：水以一定压力从喷嘴中流出