23中厚钢板组织性能控制.doc

 FILENAME 3880420-58a.doc 第  PAGE 8 页 共  NUMPAGES 11 页 课 时 教 学 计 划 课程: 板带钢生产工艺 任课教师: 王会凤 授课题目§2.3中厚钢板组织性能控制教学形式讲授共 2 课时，总第16 — 17 课时授课班级05材料1、2、3授课日期教 学 目 的 要 求1、了解组织与性能的关系 2、熟悉控制轧制、控制冷却的概念和控制机理 3、掌握轧制工艺参数的控制重 点控制轧制 轧制工艺参数的控制难 点控制轧制、控制冷却的种类 轧制工艺参数的控制 课 堂 结 构 及 时 间 分 配复习引入……………………………………………………………5（分钟） 教学内容 §2.3中厚钢板组织性能控制 一、组织与性能的关系………………………………………………5（分钟） 二、控制轧制…………………………………………………………45（分钟） 三、控制冷却…………………………………………………………20（分钟） 四、控轧控冷工艺对中厚板生产的要求……………………………10（分钟） 课堂小结……………………………………………………………2（分钟） 布置作业……………………………………………………………2（分钟） 参考资料……………………………………………………………1（分钟） 课后体会 教学过程及教学内容方法手段[复习引入] 1.中厚板标志的方法有哪几种？ 2.滚切式剪切机有哪些特点 ？ [教学内容] §2.3中厚钢板组织性能控制 组织与性能的关系 材料的性能是由材料的组织决定的。过去热轧钢材的强化手段是添加合金元素，或是热轧后进行热处理。热处理既增加了成本又延长了生产周期；添加合金元素多数情况下是在提高了强度的同时降低了韧性及焊接性能。控制轧制、控制冷却技术的成功使用使钢材的强度和韧性都得到提高。 控制轧制 1.概念：通过控制加热温度、轧制温度、变形制度等工艺参数，控制奥氏体的状态和相变产物的组织状态，从而达到控制钢材组织性能的目的。 2.控制轧制工艺的类型：（根据奥氏体再结晶的不同情况） （1）奥氏体再结晶区的控制轧制（又称Ⅰ型控制轧制) 如图a所示，轧制全部在奥氏体再结晶区内进行（950℃以上）。控制机理：它是通过奥氏体晶粒的形变、再结晶的反复进行使奥氏体再结晶晶粒细化，相变后能得到均匀的较细小的铁素体珠光体组织。 Ⅰ型控制轧制受铁素体晶粒细化的限制，综合性能的改善不突出。 （2）奥氏体未再结晶区的控制轧制（又称Ⅱ型控轧) 轧后的奥氏体晶粒不发生再结晶，变形使晶粒沿轧制方向拉长，晶粒内产生大量滑移带和位错，增大了有效晶界面积。相变时，铁素体晶核不仅在奥氏体晶粒边界上、而且也在晶内变形带上形成(这是Ⅱ型控制轧制最重要的特点)，从而获得更细小的铁素体晶粒，使热轧钢板的综合机械性能、尤其是低温冲击韧性有明显的提高。 奥氏体未再结晶区的轧制可以通过低温大变形来获得，但要求轧机有较大的承载负荷的能力。 奥氏体未再结晶区的轧制通过较高温度的小变形来获得，但却使轧制道次增加，既限制了产量也限制了奥氏体未再结晶区可能获得的总变形量(因为温降的原因)。 大变形时，晶粒内部产生大量滑移带和位错，增大了有效晶界面积，使形核位置增多和分散，铁素体晶粒更细小。 在奥氏体未再结晶区内变形时只要保证必要的总变形量即可。比较理想的总变形量应在30%～50%(从轧件厚度来说，轧件厚度等于成品厚度的1.5～2倍时开始进入奥氏体未再结晶区轧制)。在实际生产中使用Ⅱ型控制轧制时不可能只在奥氏体未再结晶区中进行轧制，它必然要先在高温奥氏体再结晶区进行变形，经过多次的形变、再结晶使奥氏体晶粒细化，这就为以后进入奥氏体未再结晶区的轧制准备好了组织条件。 在奥氏体再结晶区与奥氏体未再结晶区间还有一个奥氏体部分再结晶区，这是一个不宜进行加工的区域。因为在这个区内加工会产生不均匀的奥氏体晶粒，尤其是临近奥氏体未再结晶区的范围。这个范围对各种钢是不同的，大约是在7%～10%的变形量内，这个变形量称为临界变形量。为了不在奥氏体部分再结晶区内变形，生产中只能采用待温的办法(空冷或水冷)，从而延长了轧制周期，使轧机产量下降。 对于普通低碳钢，奥氏体未再结晶区的温度范围窄小，例如16Mn钢再结晶温度在850℃左右，而其相变温度在750℃左右，奥氏体未再结晶区的加工温度范围仅有100℃左右，因此难以在这样窄的温度范围进行足够的加工。只有那些添加铌、钒、钛等微量合金元素的钢，由于它们对奥氏体再结晶有抑制作用，就扩大了奥氏体未再结晶区的温度范围，如含铌