【文章內(nèi)容簡介】 熱條件。1780坯料厚度有230mm和190mm兩種，采用較薄板坯軋制、減少軋制道次，也是提高終軋溫度的有效途徑。 軋制粗軋立輥軋機為附著式立輥軋機，帶AWC，最大軋制力：7000kN；最大減寬量：50mm(單側(cè))；軋制速度：0～；粗軋立輥軋機具有較強的調(diào)寬能力，有利于對硅鋼邊部的加工，減輕邊裂；粗軋機為四輥可逆式軋機，最大軋制力為42000kN，由2臺AC 8000kW 電機單獨傳動，最大道次壓下量：50 mm；；粗軋機軋制能力較強，具備對X80管線鋼進行大壓下高速度軋制條件，有利于縮短粗軋軋制時間，確保精軋軋制溫度。精軋機組由1臺立輥軋機和7臺四輥不可逆軋機組成，精軋機電機功率7000～8000KW，軋制力3500～4000KN，為達到較高的終軋溫度提供了設備能力保障；精軋立輥軋機對中間坯邊部進行適量輾壓，可進一步減輕管線鋼的邊裂。精軋機配置全液壓AGC，并配置強力彎輥(彎輥力1500連鑄坯板坯庫除鱗粗軋切頭除鱗橫切厚板橫切中板橫切薄板熱鋼卷運輸稱重噴印表面檢查打捆卷取層流冷卻精軋縱切帶鋼送冷軋平整、分卷稱重加熱熱鋼卷庫 重鋼1780車間生產(chǎn)工藝流程圖—2000KN)和竄輥(竄輥行程177。150mm)系統(tǒng)，凸度控制能力強，為確保產(chǎn)品精度和板形創(chuàng)造了條件。各機架出口配置有機架間冷卻水系統(tǒng)，可將終軋溫度控制在177。20℃內(nèi)。各機架間設有低慣量液壓活套，可使帶鋼在微張力或恒張力狀態(tài)下穩(wěn)定軋制，保證帶鋼精度。中間坯采用熱卷箱保溫，不僅能減少X80鋼的溫降。保證較高的終軋溫度，同時可使帶鋼全長溫差控制在177。20℃內(nèi)。 冷卻與卷取1780軋線采用了先進的層流冷卻技術，配置了多段控制的層流冷卻系統(tǒng)，可將帶鋼卷取溫度控制在500~750℃，溫度控制精度達到177。20℃ ，能夠滿足X80鋼對卷取溫度的控制要求。 X80管線鋼的應用與發(fā)展前景X80 管線鋼是未來石油管線鋼的主流產(chǎn)品，有廣闊的市場前景。目前，國內(nèi)只有鞍鋼、寶鋼、武鋼、太鋼能批量生產(chǎn)經(jīng)X80 管線鋼。 X80管線鋼軋制工藝特點 本課題研究內(nèi)容及意義2 控軋控冷工藝技術 在加熱溫度的控制再加熱溫度決定軋制前奧氏體晶粒的大小，溫度越低晶粒越細。通常軋制時加熱溫度為了降低變形阻力為1250℃左右的高溫，當要求性能不太高時，該溫度也要確保精軋的條件，經(jīng)途中延遲冷卻可發(fā)揮控制軋制的效果。但是，如果對低溫韌性要求較高時，有必要將加熱溫度降低到1150℃左右，甚至9500℃，以消除因加熱溫度過高，奧氏體晶粒粗大而對相變不利。如果用950℃的低加熱溫度，粗軋和精軋幾乎可以連續(xù)進行。 在加熱過程中奧氏體的粗化奧氏體主要有三個臨界溫度，即晶粒粗化溫度，再結晶停止溫度，和相變溫度Ar3在鑄坯的再加熱過程中，主要考慮奧氏體晶粒粗化溫度。晶粒粗化溫度定義為異常晶粒粗化溫度或二次再結晶開始的溫度，這個溫度可以看作是晶粒粗化驅(qū)動力與阻止邊界移動釘扎力達到平衡時的溫度。驅(qū)動力與原始晶粒尺寸成反比，而釘扎力則與質(zhì)點體積分數(shù)和半徑之比有關。板坯或方坯的再加熱是形變過程的起始階段，鋼在高于還是低于粗化溫度下再加熱，得到極不相同的顯微結構和微合金溶解程度，所以應根據(jù)產(chǎn)品的不同要求對再加熱溫度進行選擇。例如:韌性極為重要的產(chǎn)品(如高強度鋼板)，可在低于粗化溫度下進行再加熱，這樣可將晶粒粗化控制為最小。在這種情況下，第二相質(zhì)點在奧氏體中相對保持為未溶狀態(tài)，并且不會再隨后的加工過程中重新析出而起強化作用。因此，像高強度鋼板這樣的產(chǎn)品就可以通過晶粒和亞晶細化而兼有高強度和低沖擊轉(zhuǎn)變溫度的益處。反之，韌性不如強度那么重要的產(chǎn)品(如帶鋼)，則可在高于粗化溫度下進行再加熱。因此雖然帶鋼在加工期間，晶?？赡馨l(fā)生某些粗化，但大部分微合金化元素都被固溶到奧氏體中。固溶體中的這些元素在形變時以及在鐵素體或貝氏體相變后就可起析出強化作用。在微合金化鋼中，當由于存在第二相質(zhì)點如碳氮化鈮的分布使新形成的奧氏體晶粒保持細小時，發(fā)生異常晶粒粗化。Gladman認為：晶粒粗化時伴隨有兩種類型的晶界運動，即粗晶粒的界面外移與細晶粒的界面內(nèi)凹，根據(jù)能量平衡原理，發(fā)生異常長大的晶粒僅是那些尺寸超過平均尺寸1/3的少數(shù)大晶粒。這就表明構成金屬材料的晶粒其大小應保持均勻的重要性。如果晶粒尺寸的分布范圍足夠窄，能滿足正常晶粒長大所需的晶粒尺寸分布范圍，則將不會出現(xiàn)晶粒長大。溫度升高時鋼中的晶粒一般都存在長大的趨勢，然而往鋼中加入微量元素以形成彌散分布狀態(tài)的細小的第二相粒子時，這種粗化傾向會得到減緩甚至消除，Gladman根據(jù)能量平衡原理，考慮到大晶粒吞噬小晶粒以及晶界掙脫第二相粒子的運動行為，給出了限制晶粒長大的最大粒子尺寸的表達式，即：式中：R0—為基體平均晶粒尺寸； f—第二相粒子體積分數(shù)； Z—晶粒不平均性因子，即最大晶粒的直徑與平均晶粒直徑的比值。從上式中可以看出:對于某些給定的均勻起始晶粒尺寸來說，將是某個常數(shù)與特定體積分數(shù)的乘積，因此，正是質(zhì)點的體積分數(shù)影響，這個體積分數(shù)對由析出化合物的溶解度關系所定義的溫度很敏感。隨著溫度的升高，固溶到奧氏體中的妮、碳和氮的量逐漸增加。其結果是可以用于阻礙晶粒粗化的碳氮化妮質(zhì)點的體積分數(shù)降低。這種情況導致一些晶?？肯钠渌Я６只?，而另一些晶粒繼續(xù)被釘扎，Gladman公式如圖21所示，其中假設Z=。圖21 第二相粒子對晶粒長大的影響圖中負斜率的直線代表與f的集合，它能釘扎住落在該線上方的晶粒尺寸。在實際的鋼中，質(zhì)點能釘扎的最小晶粒尺寸位于圖中下面的陰影區(qū)域，上面的陰影區(qū)域是能被大夾雜物固定的最小晶粒尺寸。由這兩類不同的質(zhì)點固定的晶粒尺寸差別很大，幾乎有兩個數(shù)量級。 再加熱過程中第二相粒子在奧氏體中的溶解合金元素在鋼中要么存在于第二相中要么存在于鐵基體固溶體中，確定條件下存在于第二相中或存在于鐵基體固溶體中的量在達到平衡后將是確定的。由于存在于第二相中或存在于鐵基體固溶體中的第二相形成元素對鋼材性能的影響是完全不同的，因而定量地掌握這種平衡從而明確地知道該條件下可以得到的第二相的量是多少、存在于固溶體中的量是多少、改變條件后這種平衡將如何變化，對于鋼材組織乃至性能的控制是十分重要的。當再加熱溫度高于鋼中第二相粒子的全固溶溫度，第二相將完全處于固溶態(tài)，第二相形成元素將只會以固溶元素的形式發(fā)揮相應的作用；而只有在此溫度之下適當過冷度條件下，第二相才有可能有效沉淀析出而以第二相的形式發(fā)揮相應的作用。特定的合金元素在鋼中的作用會因其處于固溶態(tài)還是形成第二相而發(fā)生顯著的變化，如高溫下未溶的第二相具有釘扎奧氏體晶界從而阻止奧氏體晶粒長大的作用，但固溶原子幾乎完全不能阻止晶粒長大；又如，γα相變前固溶于奧氏體中的幾乎所有合金元素都能提高鋼的淬透性，而當這些合金元素形成相應的第二相時，由于第二相阻止晶粒長大而使奧氏體晶界面積增大以及附加的相界面也提供了鐵素體晶核的形核位置因而反而會降低鋼的淬透性。在第二相的全固溶溫度以上保溫使其完全固溶后，快冷至合適的溫度保溫使第二相均勻沉淀析出，可得到最大體積分數(shù)的尺寸微細均勻的第二相顆粒從而產(chǎn)生最大程度的沉淀強化效果。而若保溫溫度低于全固溶溫度，則將存在部分大顆粒的第二相從而明顯降低此后的沉淀強化效果，且大顆粒的第二相還會對鋼材的塑韌性及疲勞性能產(chǎn)生較大的危害。由于第二相的固溶度積與溫度之間的關系是一指數(shù)函數(shù)，因而在全固溶溫度下方附近第二相形成元素處于固溶態(tài)還是形成第二相的量變化最為顯著，因而準確確定第二相的全固溶溫度對于相關工藝參量的制定是十分重要的。在壓力容器用鋼板生產(chǎn)中，鑄坯的再加熱溫度是軋制工藝中主要的控制參數(shù)之一。我們既希望第二相粒子處于完全固溶狀態(tài)，以便在隨后的軋制過程