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30MnSi的控温轧制和控制冷却

邓元江

【摘要】通过对改造前后的30MnSi热轧盘条的控温轧制和控制冷却工艺进行分

析.改造后高线30MnSi生产达到了控制轧制和控制冷却的目的.

【期刊名称】《山西冶金》

【年(卷),期】2011(034)006

【总页数】3页(P24-26)

【关键词】30MnSi;控制轧制;控制冷却

【作者】邓元江

【作者单位】江西萍钢实业股份有限公司,江西萍乡337039

【正文语种】中文

【中图分类】TG335.11

控制轧制是通过钢的高温变形充分细化钢材晶粒和改善其组织，以便钢材获得较好

的综合性能。热轧钢材轧后控制冷却是为了改善钢材组织，提高钢材综合性能。江

西萍钢实业股份有限公司安源轧钢厂（以下简称萍钢）二轧钢厂对高线预水冷及穿

水冷进行高效化改造，改造后，高线30MnSi生产达到了控制轧制和控制冷却的

目的。

1控制轧制和控制冷却的原理

1.1控制轧制

控制轧制指的是适当控制加热温度、变形温度、变形条件（包括每个道次的变形量、

总变形量、变形速度）及冷却速度等工艺参数，从而大幅度提高热轧钢材综合性能

的一种轧制方法。控制轧制分为三个阶段（见图1）。

图1控制轧制三个阶段

图1中的1为变形和奥氏体结晶同时进行阶段，即钢坯加热后粗大化了γ晶粒经

过再结晶区域内的反复变形和再结晶而逐步得到细化的阶段；图中的2为低温奥

氏体变形阶段，当轧制变形进入γ未再结晶区域时，变形后的γ晶粒不再发生再

结晶，而呈加工硬化状态，加工硬化了的奥氏体具有促进铁素体相变形核作用，使

相变后的α晶粒细小；图中的3为（γ+α）两相区变形阶段，当轧制温度继续降

低到Ar3温度以下时，不但γ晶粒，部分相变后的α晶粒也要被轧制变形，从而

在α晶粒内形成亚晶，促进α晶粒的进一步细化［1］。

1.2控制冷却

控制冷却就是利用热轧后的轧件预热，以一定的控制手段控制其冷却速度，从而获

得所需要的组织和性能的冷却方法。

控制冷却的主要目的是为了获得所需要的组织和性能，提高线材通条性能的均匀性，

减少或控制二次氧化的生成量，防止线材表面二次脱碳。轧后控制冷却过程可分为

三个阶段，第一个阶段主要目的是为相变作组织准备及减少二次氧化铁皮生成量，

采用快速冷却到相变前温度，此温度成为吐丝温度；第二阶段为相变过程，主要控

制冷却速度；第三阶段相变完成，采用空冷。

高线控制冷却的基本方法是：首先让轧后的线材在导管（或水箱）内用高压水快速

冷却，再由吐丝机把线材吐成环状，以散卷形式分布到运输辊道（链）上，使其按

要求的冷却速度均匀风冷，最后以较快的冷却速度冷却到可集卷的温度，再进行集

卷运输和打捆等。

2控制轧制和控制冷却工艺

2.1高线工艺流程

坯料验收、编组—加热—粗轧（Φ550×5）—1号飞剪—中轧

(Φ550×2+Φ450×4+Φ350×2)—2号飞剪—预精轧—预水冷—3号飞剪—精轧机

组—穿水冷—吐丝机—风冷线—风冷线剪尾—集卷—检验—剪头—打包—称量—

挂牌—卸卷—入库。

2.230MnSi的控温轧制工艺

根据控制轧制三个阶段的控制机理，制定30MnSi的控制轧制工艺包括变形条件

和变形温度等工艺参数。萍钢二轧钢厂高线轧制工艺参数中的变形制度难以调整

（变形量是固定的，由孔型设计而定），要通过改变各道次变形量来适应控制轧制

的变形量要求是极其困难的。因此，高线只能采取控制各轧机上的轧制温度的控制

轧制工艺。严格控制各段温度，使变形条件在一定程度上满足控轧要求。各段（粗

轧、中轧等）温度的制定必须借助于Fe－C相图（见图2），30MnSi的奥氏体化

温度Ac3大约为930℃，奥氏体转化为铁素体温度Ar3大约为800℃和奥氏体转

化为珠光体温度Ar1大约为700℃。

图2Fe-C相图

高线30MnSi盘条工艺技术规定加热温度：加热段温度不大于1120℃，均热段

不大于1100℃；进精轧温度：840～860℃；吐丝温度不大于900℃。

2.330MnSi的控制冷却工艺

30MnSi热轧盘条的性能要求：抗拉强度不大于750MPa，延伸率、断面收缩率

分别不小于22%和35%，这体现了热轧盘条应具有低强度、高塑性、铁素体晶粒

等轴化的思路，决定了生产中要采用延迟冷却工艺。图3为30MnSi动态C曲线，

随冷却速度提高,钢中珠光体含量增多且其片层间距减小，强度提高，按