【正文】 隨著線材軋制速度的提高，扎后控制冷卻成為必不可少的一部分，但是控制軋制在線材中的應(yīng)用是 20 世紀(jì) 70 年代后期才開(kāi)始的。在兩相區(qū)的高溫區(qū)，鐵素體已發(fā)生再結(jié)晶；在兩相區(qū)的奧氏體中富集，碳以細(xì)小的碳化物析出。因此，變形的奧氏體晶粒被拉長(zhǎng)，晶粒內(nèi)有大量變形帶，相變過(guò)程中形核點(diǎn)多，相變后鐵素體晶粒細(xì)化，對(duì)提高鋼材的強(qiáng)度和韌性有重要作用。終軋道次要在接近相變點(diǎn)的溫度下進(jìn)行。根據(jù)奧氏體發(fā)生塑性變形的條件（再結(jié)晶過(guò)程、非再結(jié)晶過(guò)程、γ→α轉(zhuǎn)變的兩相區(qū)變形），控制軋制可分為三種類(lèi)型。從生產(chǎn)過(guò)程的整體來(lái)看，由于生產(chǎn)工藝過(guò)程河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 頁(yè) 共 16 頁(yè) 的簡(jiǎn)化，產(chǎn)品質(zhì)量的提高，在適宜的生產(chǎn)條件下，會(huì)使鋼材的成本降低。例如控制軋制可使鐵素體晶粒細(xì)化，從而使鋼材的強(qiáng)度得到提高，韌性得到改善。 二、控制軋制的概念 （一）什么叫控制軋制 控制軋制是指在比常規(guī)軋制溫度稍低的條件下，采用強(qiáng)化壓下和控制冷卻等工藝措施來(lái)提高熱軋鋼材的強(qiáng)度、韌性等綜合性能的一種軋制方法。河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 1 頁(yè) 共 16 頁(yè) 高速線材的控軋控冷 摘 要 ： 控制軋制 與控制冷卻相結(jié)合能將熱軋鋼材的兩種強(qiáng)化效果相加，進(jìn)一步提高鋼材的強(qiáng)韌性和獲得合理的綜合性能?？刂栖堉其摰滦阅芸梢赃_(dá)到或者超過(guò)現(xiàn)有熱處理鋼材的性能。 2. 簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝過(guò)程。 4. 用控制軋制鋼材制造的設(shè)備重量輕，有利于設(shè)備輕型化。 再結(jié)晶型的控制軋制 它是將鋼加熱到奧氏體化溫度，然后進(jìn)行塑性變形，在每道次的變形過(guò)程中或者在兩道次之間發(fā)生動(dòng)態(tài)或靜態(tài)再結(jié)晶，并完成其再結(jié)晶過(guò)程。為防止相變 前的奧氏體晶粒和相變后的鐵素體晶粒長(zhǎng)大，特別需要控制軋后冷卻速度。這種控制工藝適用于含有微量合金元素的低碳鋼，如含鈮、鈦、釩的低碳鋼。因此，在兩相區(qū)中只要溫度、壓下量選擇適當(dāng)就可以得到細(xì)小的鐵素體和珠光體混合物。由于線材變形過(guò)程中由孔型所確定，要改變各道的變形量比較困難，軋制溫度的控制主要取決于加熱溫度（即開(kāi)軋溫度），在無(wú)中間冷卻的條件下，無(wú)法控制軋制過(guò)程中的溫度變化。新一代 V 型機(jī)組在結(jié)構(gòu)上作了重大改進(jìn)， 2 根轉(zhuǎn)動(dòng)周接近地面基礎(chǔ)，機(jī)組重心下降，傾動(dòng)力矩減少，增加了機(jī)組的穩(wěn)定性。為了滿足用戶對(duì)線材精度提高的更高要求，達(dá)到精密及及精密尺寸偏差（直徑偏差 =?（ %~%）直徑）。 有的在高速線材精軋機(jī)組前增設(shè)預(yù)冷段（可降低軋件溫度 100℃）及在精軋機(jī)組各機(jī)架間設(shè)水冷導(dǎo)位裝置，以降低軋件出精軋機(jī)組的溫度等。這樣得到細(xì)小的鐵素體晶粒及具有變形帶的未再結(jié)晶奧氏體晶粒，相變后得到細(xì)小的鐵素體 晶粒并有亞結(jié)構(gòu)及位錯(cuò)。 中軋機(jī)組前加冷水箱可保證精軋溫度控制在 900℃，而在精密軋機(jī)處軋制溫度為 700℃ ~750℃，壓 下量魏 35%~45%，以實(shí)現(xiàn)三階段軋制。因此，如何進(jìn)行線材的軋后冷卻，是整個(gè)線材生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán) 節(jié)之一。幾十年來(lái)，許多工 程技術(shù)人員和理論工作者為此做了大量的工作，使得各種熱軋產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。 （二）線材控制冷卻的目的和要求 在一般的小型線材軋機(jī)上，由于軋制速 度低，終軋溫度不高（一般只有750℃ ~850℃），且線卷盤(pán)重不大，所以扎后的盤(pán)卷通常只是采用鉤式或鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)進(jìn)行自然冷卻。這種情況下，采用一般的堆積和自然冷卻的方法不僅使線材的冷卻時(shí)間加長(zhǎng)，廠房設(shè)備增大，而且會(huì)加劇盤(pán)卷內(nèi)外溫 差，導(dǎo)致冷卻極不均勻，并將造成以下不良后果： 1. 金相組織不理想。 ，且多為難以去處的 3Fe 4O 和 2Fe 3O 。 4. 引起二次脫碳。因此，對(duì)于連續(xù)式線材軋機(jī)，尤其是高速線材軋機(jī)，為了克服上述缺陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)軋制后的控制冷卻是必不可少的。 五、控制冷卻的幾種方法 （一）線材控制冷卻的三個(gè)階段 奧氏體急速過(guò)冷階段（一次冷卻） 一次冷卻是通過(guò)軋后穿水冷卻來(lái)實(shí)現(xiàn)，它是指從終軋開(kāi)始到變形奧氏體想鐵素體或滲碳體開(kāi)始轉(zhuǎn)變的溫度（吐絲溫度）范圍內(nèi)控制其開(kāi)始冷卻速度、冷卻速度和控冷（快冷）終止溫度。經(jīng)驗(yàn)表明，一次冷卻的開(kāi)始快冷溫度越接近終軋溫度，細(xì)化變形奧氏體的效果越好。 河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 7 頁(yè) 共 16 頁(yè) 根據(jù)冷卻方式不同，又分為多種。這種方法的工藝布置特點(diǎn)時(shí)使熱軋后的線材經(jīng)兩種不同的冷卻介質(zhì)進(jìn)行兩次冷卻（即一次水冷，二次風(fēng)冷）。 斯太爾摩控制冷卻法的形式 包括標(biāo)準(zhǔn)型冷卻、緩慢型冷卻和延遲型冷卻 （ 1） 標(biāo)準(zhǔn)型斯太爾摩冷卻法 這種控制冷卻的工藝布置時(shí)線材從精軋機(jī)出來(lái)后首先進(jìn)入冷水導(dǎo)管通水快速冷卻。有些廠還將運(yùn)輸機(jī)的輸送鏈改成輸送輥，運(yùn)輸機(jī)的速度也可設(shè)定得更低些。他是在運(yùn)輸機(jī)的兩側(cè)裝上隔 熱的保溫層（側(cè)墻），并在兩側(cè)保溫墻的上方裝有可靈活開(kāi)閉的保溫罩蓋。延遲型斯太爾摩冷卻的運(yùn)輸速度為 ~，冷卻速度為 1~10℃ /s。延遲 型控制冷卻法適應(yīng)性廣，工藝靈活，所以近幾十年來(lái)所建的斯太爾摩冷卻線大多采用延遲型。 就金屬組織來(lái)說(shuō)，斯太爾摩控制冷卻法減少了金屬組織中片狀珠光體的含量。 2) 與各種控制冷卻方法相比，斯太爾摩法較為穩(wěn)妥可靠。 5) 運(yùn)輸機(jī)上線材冷卻靠風(fēng)冷實(shí)現(xiàn)，因此線材質(zhì)量受車(chē)間環(huán)境溫度和濕度的影響較大。 河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 9 頁(yè) 共 16 頁(yè) 2） 采用水平錐螺管式成圈器，成圈后的線圈可立著進(jìn)行水平移動(dòng) ，依靠自然空氣冷卻，實(shí)盤(pán)卷冷卻更為均勻且易于散熱。而施羅曼法強(qiáng)調(diào)一次水冷，線材溫度控制主要依靠水冷來(lái)保證。這些方法的共同目的都是為了以最簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)手段得到最佳的質(zhì)量效果。 ED法和 EDC 法 ED 法時(shí)英文 Easy Drawing 的縮寫(xiě)，意思是“客易拉拔”，所以中文稱為“易拉拔法”，又稱熱水浴法。 EDC 法是針對(duì) ED 法的操作面積小和不便連續(xù)化控制的缺點(diǎn)，在 ED 法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種冷卻方法。但用 ED 法和 EDC 法冷卻的線材，奧氏體分解溫度較高，因而強(qiáng)度較低，耐磨性差。同時(shí)從垂直塔壁上的風(fēng)孔吹入壓縮空氣進(jìn)行冷卻。 線材從成品軋機(jī)中出來(lái)后，首先進(jìn)入冷水管急冷（一般冷到 650~750℃），然后經(jīng)吐絲機(jī)落入流態(tài)床中由鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)移送到集卷筒內(nèi)集卷。固體顆粒用一定直徑的細(xì)小鋯沙，剛玉或石英砂等，裝入隔熱容器中。 值得指出的時(shí)，由于流態(tài)床法可以調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)（即固體顆粒流態(tài)層）溫度來(lái)對(duì)冷卻速度加以控制，所以用此法處理的線材質(zhì)量比其他方法都好，甚至超過(guò)鉛浴淬火的水平。冷卻過(guò)程不受車(chē)間環(huán)境影響 產(chǎn)品性能難以控制 3 間歇水冷法 多段穿水冷卻 設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少 產(chǎn)品性能不均勻，且難以控制 4 熱水浴法 有 ED法和 EDC 法兩種形式，冷卻介質(zhì)為沸水，靠蒸汽膜控制冷卻速度