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棒材轧制中控制轧制和控制冷却的应用

姓名：迟璐全

班级：

学号：

棒材轧制中控制轧制和控制冷却的应用

迟璐全

材料成型及控制工程12级

[摘要]控制轧制(ContorlledRollign)是在热轧过程中通过对金属加热制度、变

形制度和温度制度的合理控制,使热朔性变形与固态相变结合,以获得细小晶粒组

织,使钢材具有优异的综合力学性能的轧制新工艺。控制冷却(controlled

Cooling)是控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。控制轧制

和控制冷却相结合能将热轧钢材的两种强化效果相加,进一步提高钢材的强韧性

和获得合理的综合力学性能。并介绍了棒材轧制过程中控制轧制和控制冷却工艺

的特点，金属学理论。分析了控制轧制和控制冷却工艺对热轧棒材的影响，并提

出目前需要研究的问题。

[关键词]热轧棒材控制轧制控制冷却

ABSTRACT:Controlledrollingisintheprocessofhotrolledthroughthemetal

thethermalplasticdeformationandsolid-statephasetransformationtoobtainfine

grainstructure,maketheexcellentcomprehensivemechanicalpropertiesofsteel

rollingprocess.Iscontrolledcoolingaftercontrolledrollingsteelcoolingspeedto

comprehensive,mechanical,properties.Anintroductionwasmadetothefeaturesandmetallo

oftherollingcontrolandcoolingcontrolprocessesonthehotrolledbarswereanalyzed.Proble

mstoberesearchedatpresentwerealsoputforward.

KEYWORDS:hotrolledbarsrollingcontrolcoolingcontrol

1.引言

控制轧制和控制冷却技术是近十多年来国内外新发展起来的轧

钢生产新技术，受到国际冶金界的重视。各国先后开展了多方面的理

论研究和应用技术研究，并在轧钢生产中加以应用，明显地改善和提

高了钢材的强韧性和使用性能，为节约能耗，简化生产工艺，开发钢

材新品种创造了有利条件。对热轧圆钢而言，在轧制过程中或在轧制

结束后对轧件进行选择性的水冷，进而进行控制轧制和控制冷却。可

以在提高钢材强度的同时提高钢材低温韧性和充分发挥V，Ti，Nb等

微合金元素的作用，从而节约合金，简化生产工序和节约能源消耗

[1]。

2控制轧制和控制冷却的工艺及其特点

2.1控制轧制和控制冷却

控制轧制(ControlledRolling)是在热轧过程中通过对金属加热

制度、变形制度和温度制度的合理控制,使热塑性变形与固态相变结合,

以获得细小的晶粒组织,使钢材具有优异的综合力学性能的新工艺。对

低碳钢、低合金钢来说采用控制轧制的工艺主要是通过控制轧制工艺

参数细化变形奥氏体晶粒,经过奥氏体向铁素体和珠光体的相变,形成

细化的铁素体晶粒和较为细小的珠光体球团,从而达到提高钢的强度、

韧性和焊接性能的目的。[2]

控制冷却(ControlledCooling)是通过控制轧后钢材的冷却速

度达到改善钢材的组织和性能的目的。由于热轧变形的作用,促使变形

奥氏体向铁素体转变温度(Ar3)提高,相变后的铁素体晶粒容易长大,

造成力学性能降低,为了细化铁素体晶粒,减小珠光体片层间距,阻止

碳化物在高温下析出,以提高析出强化效果,而采用人为的有目的控制

冷却过程的工艺。控制轧制和控制冷却相结合能将热轧钢材的形变强

化和相变强化两种强化效果相加,进一步提高钢材的强韧性和获得合

理的综合力学性能。

2.1.1控制轧制工艺的机理和特点

控制轧制工艺是指钢坯在稳定的奥氏体区域(Ar3)或在亚稳定区

域(Ar3～Ar1)内进行轧制,然后空冷或控制冷却速度,以获得铁素体与

珠光体组织某些情况下可获得贝氏体组织。现代控制轧制工艺应用了

奥氏体的再结晶和未再结晶两方面的理论通过降低板坯的加热温度、

控制变形量和终轧温度充分利用固溶强化、