单机架中板轧机的控轧控冷生产.pdf

甘肃冶金2001年12月
4期第

单机架中板扎机的控札控冷生产‘

陈刚强
(酒泉钢铁公司甘肃省嘉峪关市735100)

1前言
控制轧制和控制冷却技术是最近二十多年来国内外新发展起来的轧钢生产新技术，由于
人们对控制轧制和控制冷却机理的认识不断深化，加之现代化的设备和检测控制手段在轧钢
生产中的应用，使控轧控冷技术日趋完善，尤其在中厚板生产上更加普遍，该项生产新技术受
到国内外冶金界的重视，各国先后将此项技术应用在轧钢生产中，明显地改善和提高了钢材的
强韧性和使用性能，为节约能源，简化生产工艺，开发钢材新品种创造了有利条件。众所周知，
控制轧制对轧机产量影响较大，因此各中厚板生产厂家，都竭尽全力开发适合自己厂情的交叉
轧制方法，并配以必要的轧后冷却装置，以使钢材产品强韧化，降低生产成本，提高产品在市场
的竞争能力。
2控轧控冷是钢材强韧化的重要手段
强度和韧性是钢材产品的两个极其重要的使用性能指标，在一般情况下，强度的提高往往
会导致韧性的下降。钢材的强度由Hall-fetch公式表示
“，二“。+k·d-12(1)
式中:。，—钢材的屈服应力
Qo—铁素体抵抗滑移的抗力
d—铁素体晶粒平均直径
钢材的韧脆性转变温度由Cottrell-fetch公式表示
Tl}=T,0—Alogd1"2(2)
式中:Te钢材的脆韧性温度;
Tl}一钢材韧化项;
d—铁素体晶粒平均直径;
A—常数。
由式(1)和(2)中可以看出，减小铁素体晶粒尺寸，将能提高钢材的屈服强度，降低钢材的
脆性转变温度。
控制轧制(ControlledRolling)就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，以获得细小晶粒组织，使钢材具有优异的综合
力学性能和轧制新工艺。随着人们对控轧控冷机理的认识不断深化和生产实践经验的日益丰

收稿日期:toot-08-05

万方数据
富，已经总结出3种类型的控轧方法，根据热轧过程中奥氏体的再结晶状态不同，相变机制不
同，将其划分为3个阶段:①奥氏体再结晶型控制轧制—钢件1150一950℃区间的轧制;②
奥氏体未再结晶型控制轧制—950℃一Ar3区间的轧制;③奥氏体和铁素体两相区控制轧制
—Ar3一Arl区间的轧制。也有人将这3种类型的控制轧制称为构成控制轧制的3个阶段:
奥氏体再结晶温度范围轧制为控制轧制第1阶段:奥氏体未再结晶温度范围轧制为控制轧制
第2阶段;奥氏体和铁素体(A十F)两相区温度范围轧制为控制轧制的第3阶段。在中厚钢板
轧制中，轧件是由高温到低温连续冷却，一般都有采用两阶段控轧(再结晶型、未再结晶型或三
阶段控轧(再结晶型，未再结晶型和奥氏体+铁素体两相区控轧)。
从理论和实践已总结出2种典型的控轧方法:①完全再结晶区轧制和未再结晶区轧制。
第1阶段的变形特点是钢在变形的同时发生动态恢复，也就是动态回复或动态再结晶。变形
后，在两道次之间则发生静态恢复，也就是静态回复或静态再结晶，变形和静态恢复交替进行，
钢温不断降低;该项轧制要在950℃以上结束。第②阶段为未再结晶区轧制，其变形特点是钢
在奥氏体区的温度下限范围进行轧制。轧后的变形奥氏体不发生再结晶，奥氏体晶粒压扁和
拉长，变形大时，晶粒更加细小。第②阶段轧制要在Ar3点以上结束，在这2个阶段中要有一
次中间冷却。②在奥氏体再结晶区、奥氏体未再结晶区和奥氏体一铁素体两相区轧制，这就是
三阶段轧制方法，其中奥氏体一铁素体两相区轧制又称为低温区轧制，在这3个轧制阶段中有
两次中间冷却，如图1所示。
第1阶段是变形与再结晶同时进行的阶段，
通过反复变形和再结晶，使奥氏体晶粒显著细化;
第2阶段是变形与相变同时进行的阶段，在这个
阶段中，奥氏体晶粒被拉长，同时产生滑移带，奥
、琦“
氏体晶界的增加和滑移带的出现，为铁素体形核、、
I:非再结晶区F11Mft
提供了有利条件，进而得到了细晶粒铁素体;第3‘父}
万晶粒
阶段使已经相变的铁素体晶粒变形，引人大量位】:(乍+a)区
错和亚结构等，同时使未相变的奥氏体晶粒继续
引人大量变形带，从而进一步细化了铁素体晶粒，
并产生加工硬化。因此，可以把第3阶段看成是
加工硬化与继续相变阶段。应变
控制轧制的主要作用是细化铁素体晶粒。所图1控制轧制与相应显微组织变化的模型
以又把它称为细化铁素体晶粒的技术，是以提高
钢材强度、改善韧性为目的的。
快速冷却是控轧后或高温轧制后使钢板在线冷却，可以进一步细化铁素体晶粒，并且获得
铁素体和贝氏体的复相组织，使钢材强度有更大提高，韧性又不降低，轧后的快速冷却可以促
使珠光体带状组织消失，使钢材的层状撕裂作用减小。
对于给定的钢来说，快速冷却使Ar3降低，造成更大的过冷度，从而提高铁素体的形核率，
并降低铁素体晶粒的长大速度