【正文】 . Chakraborti等通過對一種含V的FeMnC微合金鋼進(jìn)行雙相區(qū)罩式退火(batch intercritical annealing)開發(fā)了一種抗拉強(qiáng)度達(dá)到950MPa左右的鐵素體馬氏體雙相(DFM)鋼。 4. 軋制過程鋼材產(chǎn)品尺寸形狀的在線檢測與控制 隨著軋制過程的連續(xù)化、高速化和產(chǎn)品尺寸形狀高精度化的不斷發(fā)展，關(guān)于軋材尺寸形狀的在線檢測、預(yù)報(bào)和控制系統(tǒng)已經(jīng)成熟，成為現(xiàn)代軋機(jī)不可缺少的檢測控制系統(tǒng)。歐洲是世界上最早研究開發(fā)并應(yīng)用了板帶表面質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)的(如Parsytec公司)，我國近幾年也有單位同國外合作進(jìn)一步研究開發(fā)和推廣這一技術(shù)。 (七)進(jìn)一步研究開發(fā)利于環(huán)保的軋制過程摩擦、磨損與高效潤滑技術(shù) 1．軋制工藝潤滑技術(shù) 近年來，隨著連鑄連軋工藝的完善，粗軋機(jī)組被減少或忽略，板帶鋼精軋機(jī)組向高速化、高效率化方向發(fā)展，熱軋工藝潤滑技術(shù)得到了前所未有的重視，在連鑄連軋工藝、低溫大壓下軋制、熱軋板表面質(zhì)量與板形控制、熱軋氧化鐵皮控制等方面得到應(yīng)用和發(fā)展。 17 有研究指出，組織性能預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用是新世紀(jì)鋼鐵工藝發(fā)展的主流趨勢之一。此外，對微合金鋼在熱軋過程中碳氮化物析出及長大行為的研究及數(shù)學(xué)模型的開發(fā)也取得了很大進(jìn)展。對前兩個方面的模型，各國學(xué)者已做了大量的研究工作，目前已進(jìn)入實(shí)用化階段。達(dá)涅利最優(yōu)化扇形段從1號扇形段到最后一個扇形段，全部配備采用LPC(液芯長度控制)模型的動態(tài)輕壓下功能，以最大限度地提高鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。PC軋機(jī)板形和中凸控制能力要強(qiáng)于HC軋機(jī)和PC軋機(jī)，故PC軋機(jī)主要用作熱軋串列式軋機(jī)，HC軋機(jī)則被用作冷軋機(jī)板形控制。通過3個厚度測量裝置和激光速度測量儀，控制帶鋼速度，實(shí)現(xiàn)輥縫“秒流量控制”功能，減少在軋制初始階段出現(xiàn)的超厚。通過現(xiàn)場測試以及其它文獻(xiàn)的對比結(jié)果表明模型預(yù)測精度很高。最終這些模型與計(jì)算機(jī)實(shí)時系統(tǒng)一起用于預(yù)測和控制板帶的凸度。超細(xì)晶鋼是在傳統(tǒng)鋼的化學(xué)成分的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的熱機(jī)械處理工藝或大變形等方法獲得高強(qiáng)度高韌性的微米或亞微米級超細(xì)晶鋼。鞍鋼第二代ASP技術(shù)實(shí)現(xiàn)了中等厚度板坯連鑄與常規(guī)軋制直接相連的技術(shù)集成，在無缺陷近終形斷面鑄坯生產(chǎn)、鑄軋連接技術(shù)方面取得突破，形成了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的ASP技術(shù)體系，如多流合流技術(shù)、剛性連接與緩沖相結(jié)合的技術(shù)、無缺陷板坯生產(chǎn)技術(shù)、自由軋制技術(shù)以及高效生產(chǎn)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了低成本、規(guī)?；⑷贩N、高質(zhì)量地替代常規(guī)板帶生產(chǎn)工藝的目標(biāo)。旋轉(zhuǎn)卷取機(jī)和1~2臺地下卷取機(jī)布置在軋機(jī)下方很短的間距內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)薄規(guī)格超低碳和極低碳鋼的鐵素體軋制，在軋機(jī)和地下卷取機(jī)間增加飛剪，可實(shí)現(xiàn)半無頭軋制。在工藝技術(shù)上重點(diǎn)圍繞著全流程的生產(chǎn)工藝穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、新產(chǎn)品開發(fā)、冷軋基板性能控制、微合金化技術(shù)和充分發(fā)揮流程潛能實(shí)現(xiàn)高效化生產(chǎn)技術(shù)等方面展開。CLCμ冷卻工藝的應(yīng)用使得對厚板金相組織的控制變得非常容易，板帶厚向的硬度波動減到最小。 在溫度控制方面，出口輥道安裝可控的緊湊式冷卻裝置，通過采用“超快冷卻”技術(shù)實(shí)現(xiàn)對板帶的快速冷卻，冷卻速度比傳統(tǒng)層流冷卻高5~10倍。東北大學(xué)等單位和有關(guān)鋼鐵企業(yè)合作，將所開發(fā)的超快速冷卻技術(shù)先后應(yīng)用于CMn鋼、微合金鋼及合金鋼棒材生產(chǎn)線、熱軋板帶生產(chǎn)線以及中厚板生產(chǎn)線，通過進(jìn)行冷卻路徑控制實(shí)現(xiàn)有效控制鋼的奧氏體再結(jié)晶以及碳化物的微細(xì)析出，從而得到多樣化的相變組織和優(yōu)異的性能。目前，日本已能夠生產(chǎn)出寬5350mm，厚380mm，單重達(dá)200t的特寬、特厚、大單重鋼板。sund中厚板廠研制開發(fā)了一種新概念的鋼板平整機(jī)對其H2淬火作業(yè)線處理的超高強(qiáng)度鋼板進(jìn)行平整。 新一代的緊湊式爐卷中板軋機(jī)既可以生產(chǎn)板卷，也可以生產(chǎn)剪切后的板材，產(chǎn)品的寬度為1524～3124mm，～51mm，生產(chǎn)的鋼種包括管線鋼、建筑用鋼、壓力容器鋼和高強(qiáng)度低合金鋼，板坯生產(chǎn)則采用達(dá)涅利已經(jīng)獲得專利的H2高質(zhì)量高速結(jié)晶器和動態(tài)輕壓下系統(tǒng)的薄板坯連鑄(fTSC)技術(shù)。 目前，連續(xù)涂鍍技術(shù)的開發(fā)創(chuàng)新主要集中在高強(qiáng)度汽車用鋼的涂鍍技術(shù)、特殊的功能化涂層、減量化耐腐蝕的新的金屬合金涂層、綠色化的化學(xué)表面處理、綠色環(huán)保的涂鍍工藝和涂層材料腐蝕的評價方法等方面。為了防止鉛的有害作用，汽車油箱用鋼板已經(jīng)過渡到采用無鉛鋼板。為了抑制再結(jié)晶退火時易氧化元素在鋼板表面的富集，JFE公司開發(fā)了擴(kuò)大硅和錳等合金元素添加量范圍的合金化熱鍍鋅鋼板。%，激光測速儀配合AGC控制技術(shù)可以提高出口帶鋼厚度控制精度，%。如果軋制精度要求高，規(guī)格比較薄，應(yīng)選擇6輥式。 意大利Danieli自動化部提出了一種基于摩擦補(bǔ)償?shù)幕瑒涌刂?sliding mode, SM)模式，用于熱軋板帶機(jī)架間活套控制，通過在希臘Sovel SA熱軋板廠精軋機(jī)組進(jìn)行測試，顯示出了比傳統(tǒng)的PI活套控制更具優(yōu)勢和效率。 JFE公司在東日本制鐵所千葉第一冷軋廠對鍍錫基板冷軋機(jī)組進(jìn)行各種高速軋制技術(shù)研發(fā)，包括高速軋制控制技術(shù)以及軋輥與鋼板高效冷卻技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了最高軋制速度達(dá)2813m/min板厚≤。. Alfozan等在美國俄亥俄大學(xué)設(shè)計(jì)制造了一種實(shí)驗(yàn)室徑向環(huán)形軋制軋機(jī)，并對軋制過程中的工藝參數(shù)如進(jìn)給量、擴(kuò)徑、壓力和溫度等進(jìn)行測量和控制。SMS鋼軌軋制的前沿技術(shù)主要包括：軋機(jī)數(shù)目最小化的緊湊式布置節(jié)省了投資和生產(chǎn)運(yùn)營成本；不需要獨(dú)立的精軋機(jī)；適于生產(chǎn)鋼軌和其它產(chǎn)品的緊湊連軋機(jī)上的萬能軋制技術(shù)；帶有液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的CCS(pact cartridge stand)軋機(jī)機(jī)架便于快速實(shí)現(xiàn)換輥更換產(chǎn)品規(guī)格以及減小偏差；RailCool?技術(shù)對鋼軌可以實(shí)現(xiàn)選擇冷卻保證了鋼軌均勻冷卻避免發(fā)生彎曲和最大程度上減小了鋼軌的殘余內(nèi)應(yīng)力。 達(dá)涅利森特羅鋼管公司近幾年來開發(fā)出了先進(jìn)的FQM型3輥限定芯棒無縫鋼管軋制技術(shù)。 達(dá)涅利摩根沙瑪公司為Stahl Gerlafingen提供了PSP型鋼定徑軋制新技術(shù)，這是工字鋼和型鋼生產(chǎn)領(lǐng)域中的一項(xiàng)最新技術(shù)。切分軋制技術(shù)可以大幅度提高中小規(guī)格的生產(chǎn)量，在我國普遍采用，目前小規(guī)格已經(jīng)可以做到3切分軋制，個別企業(yè)已經(jīng)在試驗(yàn)4切分軋制。當(dāng)初開發(fā)的外形尺寸一定的H型鋼僅指腹板高度一定，產(chǎn)品有15個系列95種尺寸，最大可制造的H型鋼腹板高度為900mm。有的采用交叉多坯軋制方法，有的在粗軋和精軋之間采用中間冷卻，有的在主輥道旁邊配置側(cè)輥道，均可得到較好的冷卻效果。為了生產(chǎn)汽車用的AHSS鋼，對軋制和冷卻過程進(jìn)行控制，開發(fā)了強(qiáng)度級別達(dá)到1000MPa的高強(qiáng)熱軋DP鋼和TRIP鋼，一些強(qiáng)度達(dá)到1000~1470MPa級的熱軋復(fù)相超高強(qiáng)鋼也已經(jīng)開發(fā)出來，并應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)件。 為了生產(chǎn)高強(qiáng)度汽車用鋼板，熱軋帶鋼層流冷卻系統(tǒng)普遍采用了冷卻路徑控制，可以實(shí)現(xiàn)前部快冷、后部快冷、稀疏冷卻、間斷式冷卻等多種控制冷卻模式。有的采用中間坯保溫和邊部感應(yīng)加熱技術(shù)，改善了中間坯溫度的均勻性，減少了頭尾溫差，改善了鋼坯斷面溫度分布和金相組織，防止薄帶鋼、硅鋼、不銹鋼等特殊品種的邊部裂紋，減少軋輥的不均勻磨損。板坯定寬壓力機(jī)調(diào)寬是極為有效的調(diào)寬手段，已經(jīng)有SMS，IHI的公司開發(fā)出來，我國已經(jīng)有一些軋機(jī)采用了定寬壓力機(jī)，一道次最大的側(cè)壓量可以達(dá)到350mm。日本三菱重工向荷蘭CORUS公司提供了短流程超薄鋼板的軋制技術(shù)。無頭軋制主要應(yīng)用在熱軋帶鋼和棒線材生產(chǎn)中，半無頭軋制主要用于薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線。目前我國平均熱裝率為40%，先進(jìn)生產(chǎn)線能夠達(dá)到75%以上，平均熱裝溫度為500~600℃，最高可到900℃。納米級碳化物在低碳高強(qiáng)板中具有顯著的析出強(qiáng)化作用。在大型H型鋼生產(chǎn)線的實(shí)際測試分析基礎(chǔ)上，利用三維熱力耦合 2 有限元方法，計(jì)算模擬了H型鋼軋制的全過程，得出了軋件各道次的變形情況和軋件三維溫度場以及鋼中殘余應(yīng)力的分布，為將來的H型鋼控制軋制與控制冷卻、組織與性能的演變與預(yù)測、新產(chǎn)品開發(fā)與工藝設(shè)計(jì)等提供仿真基礎(chǔ)。同時，有限元技術(shù)特別是大型有限元模擬軟件日益成熟和完善，有限元法作為一種有效的數(shù)值計(jì)算方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于板帶軋制過程的數(shù)值模擬分析。 從近兩年軋制學(xué)科技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)和趨勢可以看出：(1)新一代控制軋制與冷卻控制技術(shù)取得顯著進(jìn)展；(2)我國薄板坯連鑄連軋技術(shù)取得新進(jìn)展并形成一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果；(3)超細(xì)晶鋼的研究開發(fā)在國內(nèi)外產(chǎn)生重要影響并進(jìn)行了批量應(yīng)用；（4）板形、板寬和板厚控制技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展；（5）積極開發(fā)和探索與高質(zhì)量板坯連鑄相適應(yīng)的高效連鑄連軋新技術(shù)；(6)軋制過程鋼材組織、性能的預(yù)測與控制進(jìn)一步實(shí)用化；(7)進(jìn)一步研究開發(fā)利于環(huán)保的軋制過程摩擦、磨損與高效潤滑技術(shù)；(8)軋制過程表面質(zhì)量、組織性能及尺寸形狀在線檢測與控制技術(shù)取得新進(jìn)展；(9)不斷研究開發(fā)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)重點(diǎn)工程所需新鋼種 1 并取得應(yīng)用成效；(10)重視和發(fā)展軋制過程智能化技術(shù)。 manufacturing techniques and product development of plate, section, bar, wirerod, hot and cold strips。 prediction and control of microstructures and properties of hot rolling products。 金屬板帶軋制過程是一個非常復(fù)雜的彈塑性大變形過程。 針對棒線材和各種型材等產(chǎn)品尺寸形狀精度分析預(yù)測，結(jié)合CAD/CAE和專家系統(tǒng)的軋制工藝與孔型設(shè)計(jì)優(yōu)化，三維彈塑性熱力耦合分析已得到更多的應(yīng)用。利用薄晶體透射和萃取復(fù)型分析技術(shù)在透射電子顯微鏡下對熱軋低碳高強(qiáng)鋼板進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，成品板中存在大量的、細(xì)小彌散的第二相析出粒子，熱軋板中析出相的主要成分為Al2OMnS和AlN以及大量的碳化物。 (二)熱軋扁平材、長材生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 1. 熱軋帶鋼生產(chǎn)新技術(shù) 近年來，熱軋寬帶鋼的生產(chǎn)中采用了一些新的工藝設(shè)備技術(shù)，主要包括：連鑄坯熱送熱裝技術(shù)、直接軋制技術(shù)、無頭軋制和半無頭軋制技術(shù)、板坯定寬壓力機(jī)、帶坯邊部加熱器、熱卷箱及帶鋼無頭軋制、精軋機(jī)組前設(shè)置立輥軋機(jī)、精軋機(jī)板形控制(凸度和平直度控制)、全液壓卷取機(jī)等。 我國一些板坯加熱爐也開始采用蓄熱式加熱爐。通過對精軋第4～6機(jī)架采取小徑單輥驅(qū)動的熱連軋機(jī)，在大壓下的同時實(shí)施出口穿水快冷工藝，獲得較高抗拉強(qiáng)度、優(yōu)良的抗疲勞性、加工性和焊接性的鐵素體粒徑2～5μm微細(xì)組織的熱軋鋼板。 在熱帶粗軋機(jī)組普遍采用了調(diào)寬與控寬技術(shù)，例如西馬克德馬格公司新開發(fā)的無鐮刀彎軋制CFR技術(shù)，通過粗軋機(jī)前的強(qiáng)力側(cè)導(dǎo)機(jī)構(gòu)、增強(qiáng)的粗軋能力和液壓壓下以及自動化控制系統(tǒng)有效防止了中間坯強(qiáng)力軋制后鐮刀彎的產(chǎn)生。為了提高活套系統(tǒng)的控制水平，提高系統(tǒng)的響應(yīng)性和控制精度，近年開始采用液壓活套技術(shù)。采用這種新型的全液壓卷取機(jī)，鋼卷塔形可以控制在40mm以內(nèi)，卷筒均可以在卷取100萬t后進(jìn)行更換。 為了改善IF鋼的深沖性能，減少精軋機(jī)組的軋機(jī)負(fù)荷，開發(fā)了IF鋼的鐵素體區(qū)熱軋技術(shù)。 高效率、高均勻性加速冷卻技術(shù)和相應(yīng)的自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)在各類中厚板軋機(jī)上普遍采用，我國已經(jīng)依據(jù)各工廠的具體情況，開發(fā)了U形管層流、直管層流、水幕等不同的冷卻方式，有的工廠在冷卻系統(tǒng)的前部采用直接淬火系統(tǒng)。但是，我國中厚板的研發(fā)生產(chǎn)與國外相比仍有相當(dāng)差距，國外大線能量焊接厚板、表面細(xì)晶高止裂性能中厚板、LP鋼板等高級別高性能鋼板已經(jīng)開發(fā)出來并得到了廣泛應(yīng)用。 在棒線材軋制方面，國際上開發(fā)了無頭軋制技術(shù)，我國也引進(jìn)了該技術(shù)，但是，效果不理想。 意大利布雷西亞Alfa Acciai棒材無頭軋制作業(yè)線生產(chǎn)出第一批經(jīng)過工字輪卷取的棒材大盤卷，它是世界上第一條無頭軋制工字輪卷取作業(yè)線，將達(dá)涅利最新推出的兩種創(chuàng)新技術(shù)即ERW無頭焊接軋制技術(shù)和工字輪卷取作業(yè)線有機(jī)融合在一起。芯棒軋管機(jī)已向大型化(最大425mm)軋機(jī)或緊湊 6 化發(fā)展。該工藝將焊管坯用JFE自行開發(fā)的薄壁管成型焊接機(jī)(CBR)制成母管后，℃的四輥型減徑軋機(jī)在650～950℃中溫區(qū)進(jìn)行高壓下減徑。這種理念也被用來進(jìn)行環(huán)形軋制設(shè)計(jì)優(yōu)化，并設(shè)計(jì)出了一種新的柔性環(huán)形軋制機(jī)器模型。鐵素體軋制時通過在最后一個精軋機(jī)架后、輸出輥道前添加了一個具有高速穿鋼能力的地下卷取機(jī)以及采用Slug或Pony軋機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)薄規(guī)格產(chǎn)品軋制中恒定的秒流量控制和等溫軋制。 德國西馬克公司采用差壓活套和張力計(jì)活套控制技術(shù)來檢測板帶寬度方向的張力分布，自動調(diào)節(jié)軋機(jī)輥縫，改善活套板帶張力控制的穩(wěn)定性，擴(kuò)展了活套的控制功能。近年來我國新建的寬帶鋼冷軋生產(chǎn)線一般均采用了國際上最先進(jìn)的酸洗冷軋聯(lián)合機(jī)組(CDCM)，將酸洗冷軋集中在一條作業(yè)線上進(jìn)行連續(xù)處理，從酸洗到冷軋完成僅需進(jìn)行一次開卷和卷取，與過去工藝相比，節(jié)約了投資，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。最近我國中冶京誠公司開發(fā)的5機(jī)架八輥串列，拓普公司開發(fā)的5機(jī)架十四輥連軋生產(chǎn)線均已投入生產(chǎn)，一般用于年產(chǎn)能力60萬t左右的冷軋帶鋼生產(chǎn)線。近年來對退火工藝技術(shù)研究，主要集中在開發(fā)柔性退火技術(shù)，其中心思想是利用退火過程中溫度的控制，改變鋼材的相變過程，得到不同的組織和性能，滿足用戶的多方面的需求。對于汽車車身用合金化熱鍍鋅鋼板來說，當(dāng)強(qiáng)度超過了980MPa，除了需要改善材料性能、確保鍍層附著性和防銹性能外，在鋼板的成形、焊接和延遲破壞技術(shù)等方面也需要不斷取得進(jìn)步。 近年來，歐、美、日等國的一些鋼廠普遍采用預(yù)磷化熱鍍鋅板，預(yù)磷化膜既可防銹，也可消除鍍鋅板與模具摩擦后易產(chǎn)生的鋅層脫落、粉化等缺陷，已成為解決難沖壓件開裂的一種有效手段。 兩機(jī)架縱列式爐卷軋機(jī)(tandem steckel mill)是一種獨(dú)特形式的帶鋼熱軋機(jī)包括兩個完全相同的四輥水平軋機(jī)，軋機(jī)之間分布著立輥軋邊機(jī)和活套分別用于初始幾個道次和最后幾道次，采用可逆式軋制，爐卷軋機(jī)機(jī)組兩邊各有一個卷取爐，輥道出口處有層流冷卻系統(tǒng)，冷卻后通過一個地上卷取機(jī)對帶鋼進(jìn)行卷取。 達(dá)涅利威恩聯(lián)合公司研發(fā)的先進(jìn)雙機(jī)架可逆式冷軋機(jī)年生產(chǎn)帶鋼能力為60~100萬t，軋制鍍錫板時生產(chǎn)能力在20~30萬t。Outboard輥式彎曲平整機(jī)可以使鋼板橫斷面各個層次屈服，完全消除鋼板的“回憶”效應(yīng)，提高鋼板表面質(zhì)量的同時確保鋼板更高的平直度。 6．CCM軋機(jī) 隨著短流程CSP薄板坯連鑄連軋技術(shù)不斷取得進(jìn)步，德國的軋機(jī)制造商開發(fā)出了與CSP技術(shù)相匹配的冷軋?jiān)O(shè)備，即CC