控轧控冷1精要.ppt

RAL 在TMCP技术方面的进展 所谓TMCP（ Thermo-Mechanical Control Process）,就是在调整钢材化学成分的基础上，通过对轧制过程中的温度制度、变形制度和轧后冷却制度等进行有效控制，显著改善钢材微观组织，获得具有良好综合力学性能的钢铁材料。 第二次世界大战期间，为改善船板的低温韧性，比利时、瑞典等国钢铁厂所采用的“低温大压下”技术奠定了TMCP工艺的雏形。 五十年代末，Nb、V、Ti等微合金化元素的应用推动了TMCP工艺技术的日趋成熟。 TMCP工艺技术可以说是20世纪最伟大的科技进步成果之一，目前TMCP已成为国内外板带钢生产的主导工艺；随着超细晶粒钢的研究开发，新一代TMCP工艺技术已经出现。 钢的性能与冶金学因素、生产工艺之间的关系 板带轧制过程中的质量性能控制 1.板带产品的质量性能指标 1.1 板带产品的形状、尺寸 1.2 板带产品的力学性能 2.板带轧制过程中的质量性能控制 2.1 钢材热轧过程中的组织性能变化 2.2 板带轧制过程中的组织性能控制 2.3 板带钢生产工艺优化的典型示例分析 3.板带轧制技术的新进展 3.1 高性能钢板的研究开发 3.2 超快速冷却技术的工业应用 1.板带产品的质量性能指标 1.1 板带产品的形状、尺寸 1.2 板带产品的力学性能 1.2 板带产品的力学性能 1.2 板带产品的力学性能 1.2 板带产品的力学性能 1.2 板带产品的力学性能 1.2 板带产品的力学性能 2.1 钢材热轧过程中的组织性能变化 2.1 钢材热轧过程中的组织性能变化 （1）变形速率不变时，同一应变条件下，变形温度越高，所对应的真应力越低 （2）变形温度不变时，同一应变条件下，变形速率越低，所对应的真应力也越低，且真应力的峰值向真应力变小的方向移动 （3）相同变形温度、速度条件下，随应变的增加，曲线呈现由高变低并逐渐趋于稳定的形态 Ⅰ阶段：动态回复 变形的开始阶段加工硬化速 率较大，随应变继续增加，软 化速率增大，部分位错消失、 亚晶形成，曲线趋于平缓 Ⅱ阶段：动态再结晶 随变形量增加金属内部畸变 能增加，达到一定程度时驱动 形变奥氏体产生动态再结晶 Ⅲ阶段：动态再结晶稳定阶段 动态再结晶全部完成后，继 续变形时，应力基本不变或呈 规律的稳定状态 热加工过程中所形成的不稳定组织，在热加工的间隙时间里或加工后的缓冷过程中将继续发生静态软化。以右图所示0.68％C钢，780℃对应不同应变值变形后保温不同时间的软化规律如下： (a)当变形量远小于静态再结晶的临界变形量时，加工硬化组织不能完全消除软化过程为：静态回复 (b)当变形量大于静态而小于动态再结晶的临界变形量时，软化过程为：静态回复＋静态再结晶 (c)当变形量刚超过动态再结晶的临界变形量时，软化过程为：静态回复＋亚动态再结晶＋静态再结晶 (d)当变形量达到动态再结晶稳定阶段的变形量时，软化过程为：静态回复＋亚动态再结晶 对于多道次的热轧过程，轧制道次间往往不能发生完全软化，前一道次的变形会对下一道次的变形产生累积作用。这种道次间的软化程度常用软化率FS表示。 式中： σm— 第1道次变形的最高应力 σy0—第1道次加载时的屈服应力 σy— 第2道次加载时的屈服应力 显然，道次间隔时间内完全软化时，FS=1；完全不出现静态回复时FS=0；通常情况下0FS1 再结晶软化曲线示例 2.1 钢材热轧过程中的组织性能变化 奥氏体/铁素体相变形态 传统TMCP工艺的三个阶段 （1）奥氏体再结晶区变形阶段 t≥950℃ 对加热时粗化的奥氏体晶粒反复进行轧制并反复再结晶后使之得到细化 （2）奥氏体未再结晶区变形阶段 t＝950℃-Ar3 奥氏体晶粒沿轧制方向伸长、压扁，晶内产生形变带，这种加工硬化状态的奥氏体具有促进铁素体相变形核作用 （3）奥氏体＋铁素体两相区变形阶段 tAr3 相变后为大角度晶粒和亚晶粒的混合组织 （2）轧制温度的控制： 轧制温度主要是强调对终轧温度的控制，终轧温度越高，奥氏体晶粒越粗大，相变后易出现魏氏组织，一般要求最后几道次的轧制温度要低，终轧温度尽可能地接近奥氏体开始转变的温度，对低碳结构钢约为830℃或更低些，对含铌钢可控制在730℃左右。 通过工业试验数据与实验室研究结果的比较分析，结合首钢中板厂改造后的3500mm轧机特点，确定Q345系列中厚钢板TMCP工艺要点如下：