中高碳鋼棒線材的控制軋制工藝特點課件

1、歡迎大家的到來中高碳鋼棒線材的控制軋制工藝特點歡迎大家的到來中高碳鋼棒線材的控制軋制工藝特點*2一、中高碳鋼棒線材產(chǎn)品種類 二、中高碳鋼棒線材控制軋制 1、目的 2、工藝及特點*2一、中高碳鋼棒線材產(chǎn)品種類 1、中高碳鋼棒材 棒材：簡單斷面、成根供應(yīng)的型鋼。主要包括圓鋼和螺紋鋼筋。 棒材品種按斷面形狀分為圓形、方形、六角形以及建筑用螺紋鋼筋等幾種。 *3一、中高碳鋼棒線材產(chǎn)品種類 1、中高碳鋼棒材*3一、中高碳鋼棒線材產(chǎn)品種類 *4*42、中高碳鋼線材 線材：是斷面最小，長度最長且成盤卷狀交貨的產(chǎn)品。斷面有圓形、六角形、方形、螺紋圓形、扁形、梯形及Z字形等。用于生產(chǎn)線材的鋼種可以分為軟線、硬線

2、、焊線及合金鋼線材。 其中中高碳鋼線材歸為硬線 。 即把用優(yōu)質(zhì)碳素鋼中含碳量不小于0.45%的中高碳鋼軋制的線材稱為硬線，對于變形抗力與硬線相當?shù)牡秃辖痄?、合金鋼及某些專用鋼線材也可歸類為硬線。如制繩鋼絲用盤條、針織布鋼絲用盤條、輪胎鋼絲、琴鋼絲等專用盤條。硬線一般碳含量偏高，泛指45號以上的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、4070Mn、T8MnA、T9A、T10等。 鋼坯加熱應(yīng)防止表面脫碳，是硬線產(chǎn)品的基本要求。*52、中高碳鋼線材*5*6*63、中高碳鋼棒線材的應(yīng)用 棒線材的用途廣泛。可直接用作建筑材料，以及用來加工機械零件、汽車零件，或用來拉絲成為金屬制品，冷鐓制成螺釘、螺母等。除建筑螺紋鋼筋和線材等可

3、直接被應(yīng)用的成品之外，一般棒線材都要經(jīng)過深加工才能制成成品。 棒線材深加工的方式有：鍛造、拉拔、擠壓、切削等。為了便于進行這些深加工，加工之前有時需要進行退火、酸洗等處理。加工后為保證使用時的機械性能，還要進行淬火、正火或滲碳等熱處理。有些產(chǎn)品還要進行鍍層、噴漆、涂層等表面處理。*73、中高碳鋼棒線材的應(yīng)用*71、中高碳鋼棒線材的組織及其對性能的影響 國標要求的高碳鋼線材組織為索氏體+少量珠光體+極少量先共析鐵素體。 實驗研究表明，高碳鋼線材組織的均勻度是影響其力學新能的主要因素，其中索氏體和先共析鐵素體的百分數(shù)是影響線材強度和塑性指標的關(guān)鍵。*8二、中高碳鋼棒線材控制軋制1、中高碳鋼棒線材的

4、組織及其對性能的影響*8二、中高碳鋼棒線2、中高碳鋼棒線材控制軋制的目的（1）控制軋制的要點： 為了使高碳鋼在控冷后得到細小的珠光體球團，應(yīng)盡量使高碳鋼線材在未再結(jié)晶區(qū)進行軋制，促進珠光體球團的形核，細化珠光體球團和片層間距。 避免在部分再結(jié)晶區(qū)變形，造成混晶組織，使轉(zhuǎn)變后的珠光體組織不均勻，雖然它對線材的強度影響不大，但對塑性和韌性有較大影響。*92、中高碳鋼棒線材控制軋制的目的（1）控制軋制的要點：*9（2）控制軋制的目的 棒線材生產(chǎn)中的控制軋制目的視鋼種及性能要求的不同而不同，絕大部分為了提高棒線材的綜合力學性能。 高碳鋼和軸承鋼棒材是為了減少或消除網(wǎng)狀碳化物，為下一步球化熱處理創(chuàng)造良好

5、的組織條件。*10（2）控制軋制的目的 棒線材生產(chǎn)中的控制（3）幾種棒線材的控軋目的舉例 a、軸承鋼棒材： 軸承鋼屬于高碳低鉻鋼，在軋后奧氏體狀態(tài)下冷卻過程中，有二次碳化物析出，并且在奧氏體晶界形成網(wǎng)狀碳化物，對軸承使用壽命有很大影響。 （1）可采用低溫終軋，即在850oC左右終軋，對細化網(wǎng)狀碳化物有一定效果。 （2）控制軋制時的變形量，可以進一步細化奧氏體晶粒，為降低網(wǎng)狀碳化物級別和細化組織創(chuàng)造有利條件。*11（3）幾種棒線材的控軋目的舉例*11 b、帶肋鋼筋線材： 歐美已淘汰了低強度的級鋼筋，目前集中于 級的研究。 小型線材軋機大量更新，設(shè)備能力加大。可以采用再結(jié)晶型未再結(jié)晶型及兩相區(qū)軋制

6、工藝。 某研究所用熱模擬機測定了CCT曲線（下圖），得到了帶肋鋼筋的控制軋制有關(guān)參數(shù)。并現(xiàn)場提出兩個生產(chǎn)級鋼筋的方案。*12 b、帶肋鋼筋線材：*12*13*13（1）控溫軋制的一般規(guī)律 對不同的鋼種實現(xiàn)控溫軋制，一般采用降低開軋溫度（低溫軋制工藝）的辦法來保證對溫度的有效控制。 高碳鋼的開軋溫度9001050，精軋機組入口軋件溫度為900950，出口軋件溫度9001050。 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。 *143、中高碳鋼棒線材控制軋制的工藝及特點（1）控溫軋制的一般規(guī)律*143、中高碳鋼棒線材控制軋制的工*15（2）控溫軋制

7、的變形制度 a、二段變形制度。粗軋在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制，通過反復變形及再結(jié)晶細化奧氏體晶粒；中軋及精軋在950以下軋制，是在相的未再結(jié)晶區(qū)變形，其累計變形量為60%70%；在Ar3附近終軋，可以得到具有大量變形帶的奧氏體未再結(jié)晶晶粒，相變以后能得到細小的鐵素體晶粒。 b、三段變形制度。粗軋在再結(jié)晶區(qū)軋制；中軋在950以下的未再結(jié)晶區(qū)軋制，變形量為70%；精軋在Ar3與Ar1之間的雙相區(qū)軋制。這樣得到細小的鐵素體晶粒及具有變形帶的未再結(jié)晶奧氏體晶粒，相變后得到細小的鐵素體晶粒并有亞結(jié)構(gòu)及位錯。*15（2）控溫軋制的變形制度A、小型棒材軋機的布置 連續(xù)式小型軋機 連續(xù)式小型軋機的年產(chǎn)量在3060萬

8、噸之間。所用的坯料規(guī)格為130mm130mm150mm150mm，坯料單重1.52.5噸。 軋制線多為平-立交替布置，實現(xiàn)全線的無扭轉(zhuǎn)軋制，以利于提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量。 機架的多少按照一個機架軋制一道的原則確定。*16（3）棒線材控制軋制的工藝A、小型棒材軋機的布置*16（3）棒線材控制軋制的工藝*17*17半連續(xù)式小型軋機 半連續(xù)式小型軋機的車生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼。產(chǎn)品規(guī)格為1032mm或1242mm，坯料單重約在1噸左右，年產(chǎn)量在1530萬噸之間。連續(xù)式和半連續(xù)式的差別主要在粗軋機。 半連續(xù)式小型軋機的粗軋機多為一架或兩架三輥式軋機，采用箱形共軛孔型軋制。*18半連續(xù)式小型軋機*18 半連續(xù)式

9、合金鋼棒材車間平面布置1-加熱爐；2-粗軋機；3、5、7、9、10-飛剪；4-第一中軋機組；6-第二中軋機組；8-精軋機組；11-水冷器；12-冷床；13-冷剪*19 半連續(xù)式合金鋼棒材車間平面布 基本特征是有扭轉(zhuǎn)軋制，終軋速度一般不超過68m/s。速度低，軋件頭尾溫差大，產(chǎn)品尺寸精度低。橫列式小型軋機*20 基本特征是有扭轉(zhuǎn)軋制，終軋速度一般不超過68橫列式軋機平面布置圖*211-推鋼式加熱爐；2-400三輥式軋機；3-250橫列式精軋機；4-單齒條步進式冷床；5-冷剪橫列式軋機平面布置圖*211-推鋼式加熱爐；2-400三*22 連續(xù)式小型軋機與橫列式小型軋機兩種工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品比較*22

10、連續(xù)式小型軋機與橫列式小型軋機兩種工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品比較*23B、棒材軋制新技術(shù)(1)直接使用連鑄坯(2)采用步進式加熱爐 可供選擇的小型軋機鋼坯加熱爐爐型有：推鋼式加熱爐和步進式加熱爐。*23B、棒材軋制新技術(shù)(1)直接使用連鑄坯步進式加熱爐推鋼式加熱爐*24步進式加熱爐推鋼式加熱爐*24(3)連鑄坯熱送熱裝 連鑄坯在6501000的溫度下，直接裝入小型軋機的加熱爐中加熱，可使加熱燃料消耗降低25%75%。（4）無頭軋制 連鑄技術(shù)的成熟使得無頭軋制技術(shù)得到發(fā)展。無頭軋制技術(shù)可以減少切損，提高生產(chǎn)率，而且在焊接區(qū)域內(nèi)沒有出現(xiàn)表面缺陷、內(nèi)部缺陷及化學成分的偏差，也沒有任何缺陷而影響軋制工藝和最終產(chǎn)品

11、的質(zhì)量。*25(3)連鑄坯熱送熱裝*25*26(5)切分軋制 原理是在軋制過程中用軋輥或其他方法將軋件沿縱向剖分成兩條或多條軋件，變單條軋制為多條軋制。(6)棒材軋后熱芯回火工藝 工藝原理：軋件進入冷卻水箱，利用軋件的余熱通過快速冷卻進行淬火，使表面層形成一定厚度的淬火馬氏體，芯部仍為奧氏體。經(jīng)余熱淬火處理的鋼筋其屈服強度可提高150230MPa。 碳當量較小時，還具有良好的焊接性能。*26(5)切分軋制C、線材控制軋制的特點 線材生產(chǎn)控制軋制的特點：控制軋制工藝包括把鋼坯加熱到最合適的溫度，在軋制時控制變形量及變形溫度，以控制奧氏體晶粒尺寸大小和再結(jié)晶過程，為軋后通過控制冷卻進行相變，得到理想的組織結(jié)構(gòu)提供良好的條件。 *27C、線材控制軋制的特點*27D、控制軋制的存在問題及主要措施 研究表明，線材軋制過程中總變形功只有67%用來使金屬晶格扭曲，作為彈性位能儲存金屬之中；而絕大部分的變形功則轉(zhuǎn)化為熱能進入軋件內(nèi)部。所以軋制時特別是精軋階段變形熱在軋制過程中起提高軋件溫度的作用。