【正文】 根公司在高速線材軋機上引入控溫軋制技術(shù) MCTR（ Man Contralled Temperatare Rolling），即控制軋制。 河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 4 頁 共 16 頁 B 三段變形制度 粗扎在γ再結(jié)晶區(qū)軋制，中軋在 950℃以下的γ未再結(jié)晶區(qū)軋制，變形量為 70%，精軋在 3rA 與 1rA 之間的雙相區(qū)軋制。為了實現(xiàn)各段變形，必須嚴(yán)格控制割斷溫度，在加熱時溫度不要過高，避免奧氏體晶粒長大，并避免在部分再結(jié)晶區(qū)中軋制形成混晶組織，破壞鋼的韌性。 在設(shè)計上，低碳鋼可在 800℃進入精軋機組精軋，常規(guī)軋制方案也可在較低溫度下軋制中低碳鋼材，以促使晶粒細化。 如能在無扭精軋機入口將鋼溫控制在 950℃以下，粗中軋可考慮在再結(jié)晶區(qū)軋制，這樣可降低對設(shè)備強度的要求。這一階段的冷卻過程將對產(chǎn)品的質(zhì)量有著極其重要的影響。 （一）控制冷卻的概念 軋鋼生產(chǎn)中的冷卻方法有許多種，但歸納起來只有以下兩大類 常規(guī)冷卻 常規(guī)冷卻的含義是指從軋機出來的熱軋產(chǎn)品在其后的剪切、收集、打捆包裝等精整工序中不加以任何控制手段，而讓其在周圍環(huán)境中自然冷卻的一種方法，又稱“自然冷卻”。確切的說，所謂控制冷卻，就河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 5 頁 共 16 頁 利用軋件熱軋后的軋制余熱，以一定的控制手段控制其冷卻速度，從而獲得所需要的組織和性能的冷卻方法。 對線材控制冷卻的研究工作開始于 20 世紀(jì) 50 年代末至 60 年代初。到了 20 世紀(jì) 60年代中期，隨著無扭線材軋機的問世，美國、加拿大、德國、日本等國都相繼對線材軋后的冷卻問題展開了大量的試驗研究，于是各種線材控制冷卻方法也就應(yīng)運而生。盡管這種自然冷卻的冷卻速度慢，但因盤卷小，溫度低，故對整個線材盤卷組織和性能影響不大。尤其時現(xiàn)代化的連續(xù)軋機，其終軋速度在 100m/s 以上，終軋溫度高于 1000℃，盤重也由原來的幾十公斤增至幾百公斤甚至達 2~3t。晶粒粗大而不均勻，由于大量的先共析組織出現(xiàn)，亞共析鋼中的自由鐵素體和過共析鋼中的網(wǎng)狀碳化物增多，再加上終軋溫度高，冷卻速度慢，使得晶粒十分粗大，這就導(dǎo)致了線材在以后的使用過程中和再加工過程中力學(xué)性能降低。盤卷的冷卻不均勻使得線材斷面和全長上的性能波動較大，有的抗拉強度波動達 240MPa，斷面收縮率波動達 12%。這是因為在自然冷卻條件下，盤卷越重盤卷厚度越大，冷卻速度越慢，線材在高溫下長時間停留而導(dǎo)致嚴(yán)重氧化。此外，嚴(yán)重的氧化鐵皮造成線材表面極不光滑，給后道拉拔工序帶來很大困難。由于線材成卷堆冷，冷卻緩慢，對于含碳量較高的河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 6 頁 共 16 頁 線材來說，容易引起二次脫碳。若適當(dāng)?shù)乜刂凭€材冷卻速度 并使之冷卻均勻，則能有效地消除這些影響。 既然自然冷卻中出現(xiàn)的線材質(zhì)量問題主要是由于冷卻速度太慢所致，所以工藝上對線材控制冷卻提出的基本要求是能夠嚴(yán)格控制軋件的冷卻速度，使其既能保證產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，又能盡量地減少氧化損耗。 隨著高速線材軋機的發(fā)展，控制冷卻技術(shù)得到不斷地改進和完善，并且在實際應(yīng)用中越來越顯示出它的優(yōu)越性。 在這段溫度中采用快冷的目的是控制變形奧氏體的組織狀態(tài)，組織晶粒長大或碳化物過早析出形成網(wǎng)狀碳化物，固定由于變形引起的位錯。相 變前的組織狀態(tài)直接影響相變機制、相變產(chǎn)物的形態(tài)、粗細大小和剛才性能。 “等溫”處理階段（二次冷卻） 熱軋鋼材進行一次快冷后，立即進入冷卻的第二階段，即所謂的二次冷卻（散卷冷卻）。 迅速冷卻階段（三次冷卻） 當(dāng)相變結(jié)束后，除有時考慮到固溶元素的析出采用慢冷外，一般采用空冷到室溫，目的是為了減少氧化鐵皮的 損失。目前比較完備的有斯太爾摩法、施羅曼法、 D— P 法、熱水浴法（ ED 法）、淬火 — 回火法、流態(tài)冷床法等。目前已成為引用最普遍、發(fā)展最成熟、使用最為穩(wěn)妥可靠的一種控制冷卻方法。重點是在風(fēng)冷段實現(xiàn)對冷卻速度的控制。在水冷段可以通過調(diào)節(jié)水量和水壓 的大小來控制冷度，在風(fēng)冷段靠改變運輸機速度（即改變線圈的重疊密度）和改變風(fēng)機風(fēng)量來控制冷卻速度。根據(jù)不同的鋼種和用途將線材冷到接近相變開始溫度（ 750℃~900℃）冷卻后的線材經(jīng)吐絲機成圈散布在鏈?zhǔn)竭\輸機上，盤卷在運輸機運輸過程中由不知在運輸機下方的吹風(fēng)機進行冷卻。 （ 2） 緩慢型斯太爾摩冷卻法 緩慢型與標(biāo)準(zhǔn)型的不同之處是在運輸機的前部加了可移動的帶有加熱燒嘴的保溫爐罩。由于采用了燒嘴加熱保溫和慢速運輸，所以可使盤卷在這階段以很緩慢的冷卻速度冷卻，故稱之為緩慢斯太爾摩冷卻法。 （ 3） 延遲型斯太爾摩冷卻法 此種冷卻法是在標(biāo)準(zhǔn)型的基礎(chǔ)上，結(jié)合緩慢型冷卻的工藝特點加以改進而成。當(dāng)保溫罩打開時，可進行標(biāo)準(zhǔn)冷卻，若關(guān)閉保溫罩蓋，降低運輸機速度，又能達到緩慢型冷卻效果。由于它在設(shè)備構(gòu)造上不同于緩慢型，但又能減慢冷卻速度，河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 8 頁 共 16 頁 故稱其為延遲型冷卻。 標(biāo)準(zhǔn)型斯太爾摩冷卻法適用于高碳鋼線材。由于緩慢型冷卻需要附加燃燒加熱設(shè)備，投資大，能耗高，所以沒有得到發(fā)展而被延遲型冷卻所代替。 斯太爾摩控制冷卻法的效果 斯太爾摩控制冷卻法可適用于多有大規(guī)模生產(chǎn)的鋼種，可得到控制金屬組織，提高綜合性能、減少氧化鐵皮的綜合效果。由于氧化鐵皮生成量少，且 FeO 的比重大，便于酸洗，故酸洗時間較常規(guī)冷卻法可省 40%左右。按常規(guī)冷卻法所得到的片狀珠光體含量 為 20%~30%，而按斯太爾摩控制冷卻法所得到的片狀珠光體含量僅為 10%~20%。 斯太爾摩冷卻法的特點 1) 冷卻速度可以人為控制，這就容易保證線材的質(zhì)量。三種類型可適用于很大生產(chǎn)范圍，基 本上能滿足當(dāng)前現(xiàn)代化線材生產(chǎn)的需要。 4) 投資費用高，占地面積大。 6) 由于主要依靠風(fēng)冷降溫，線材二次氧化較為嚴(yán)重。與斯太爾摩冷卻法相比，施羅曼法做了兩項較大的變動： 1） 改進了水冷裝置，強化了水冷能力，使軋件一次水冷就盡量接近于理想的轉(zhuǎn)變溫度，從而達到簡化二次冷卻段的控制和降低生產(chǎn)費用的目的。這兩項變動的結(jié)果取消了成圈后的強制風(fēng)冷而任其自然冷卻，這樣就使得二次冷卻過程基本上不受車間氣溫和濕度的影響，并可防止在相變過程中線圈相互搭接而造成相變條件不一致。 從工藝上說，施羅曼法和斯太爾摩法的主要區(qū)別在于斯太爾摩法側(cè)重二次冷卻，其對冷卻速度的控制手段主要放在風(fēng)冷區(qū)。由于施羅曼法成圈后的二次冷卻是自然冷卻，冷卻能力弱，對線材相變過程中的冷卻速度沒有控制能力，所以用施羅曼法冷卻 的線材在質(zhì)量上不如斯太爾摩法易于保證。其中包括間歇水冷法、 ED 法和 EDC 法、迪馬克 — 八幡豎井法以及流態(tài)床法等。 間歇水冷法 間歇水冷法就是將水冷區(qū)分成若干段，每兩段之間留有一定的距離不水冷（稱為恢復(fù)段），