棒材与线材的控制冷却技术
发布人:qq20180716112028974    发布时间: 2019-07-24 17:23:09    浏览量:59


 控制冷却是利用加速冷却系统对轧后钢材产品进行在线加速冷却,以控制冷却过程的相变温度和相变组织,达到改善钢材组织性能的目的。同是控制轧制,棒材与线材有所不同。

 棒材的控制冷却工艺曾采用热芯回火工艺生产带肋钢筋,即利用终轧后轧件余热,使之通过穿水冷却水箱快速冷却,在表面形成淬火马氏体层,随之在冷床通过芯部热量使淬火的马氏体回火形成回火马氏体,芯部仍是奥氏体,转变后成为珠光体组织。现在利用这种工工艺生产的带肋钢筋称为“余热处理钢筋RRB(Remained-heat-treatment Ribbed-steel Bar)”(执行国标《余热处理钢筋》GB13014-2013),该类钢筋在工程建设中受到较多限制。国内外的实践表明,余热处理钢筋容易发生应变时效脆化,钢筋在施工时,其弯曲、折回或箍筋处产生塑性变形,变形处经过一段自然时效后,钢筋脆化,在地震或台风等外力的作用下建筑物容易倒塌。此外,该产品由于穿水时的快速冷却使强度得到提高,在现场焊接后,因焊缝冷速远低于穿水时的冷却速度,使焊缝强度大大降低,所以一般不宜在焊接状态下使用。

 普通热轧带肋钢筋HRB(Hot Rolled Ribbed-steel Bar)执行国家标准《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007,该标准明确规定:“其金相组织主要是铁素体加珠光体,不得有影响使用性能的其他组织存在”。因此目前采用控轧控冷相结合的方法生产HRB热轧带肋钢筋要严格控制终轧温度,例如HRB400钢筋,终轧温度一般控制830~850℃,终轧后立即快速冷却到650℃右,避免表面出现马氏体组织,然后在冷床上冷却,控冷处理后的普通低碳钢就能替代微合金钢及低合金钢,且具有较高的强度、较好的韧性、焊接性和弯曲性。

 线材的控制冷却技术包括:控制精轧温度,轧后水冷和风冷。其中线材的高碳钢和中低碳钢有着完全不同的控制轧制和控制冷却工艺。

 高碳钢(82B)要求有高的强度和良好的拉拔性能,控轧控冷以达到高的索氏体化率(85)来满足产品最终的性能要求。其基本工艺是在较高的温度开轧,并且粗轧保持在1020℃以上的完全奥氏体区,以较大的压下量进行轧制,以获得稳定细小完全再结晶的奥氏体晶粒。线材精轧的温度不可过高,因精轧过程中温度升高达100℃,但仍在完全的奥氏体区完成变形。精轧后快速冷却至奥氏体转变临界点,将变形的细小奥氏体晶粒固定,保持在850~870℃吐丝。吐丝后以大风量进行快速冷却,以获得细小均匀的索氏体组织。

 中低碳钢控轧控冷的目的是为了获得细小和均匀的珠光体组织,以提高材料的强度和韧性,并保持材料较好的焊接性能,是在完全奥氏体区完成粗轧和中轧,只是精轧温度控制在不完全再结晶区进行,轧后在水冷线上快冷,但吐丝温度不能太低,以国内的实践看,吐丝温度低于750℃就成圈困难,特别是大规格线材更是如此。吐丝温度需要控制在780~800℃左右,吐丝后大风量快冷。

 水冷普遍采用闭环控制,一般由6个独立控制的水箱组成。不同产品,有不同的冷却工艺,它可以为用户提供具有较好表面质量和较好冷加工性能的优质线材。通过水冷的闭环控制,使每个水箱的水流量根据不同产品的要求得到调节,从而保证线材具有良好的力学性能。

 控冷系统的另外一部分是风冷线,其最大特点是为了适应不同钢种的需要,具有三种冷却形式:标准型、缓慢型和延迟型。对于不同钢种、规格的线材确定不同的控制冷却程序,通过风机风量的控制、风冷线辊道速度和保温罩开启的调节等自动控制有机结合起来以实现对不同钢种的在线热处理。 

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