1、轧钢生产技术发展趋势：1.生产过程日趋连续化2.轧制速度不断提高3.生产过程自动化日益完善4.生产过程日趋大型化5.生产趋向专业化轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座6.采用自动控制，不断提高产品精度质量7.发展合金钢种与控制轧制工艺以提高钢材性能质量8.不断扩大钢材品种规格及增加板带钢和钢管的比重9.连铸钢坯取代初轧钢坯10.大力发展新工艺、新技术，节约能源和金属消耗，降低生产成本轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 一根轧件同时在几架轧机上轧制并保持在单位时间内轧件通过各轧机的体积相等的轧制叫连轧 在单位时间内通过各架轧机的金属体积等于一个常数，这个常数叫连轧常数也叫金属秒流量相等原则 连轧常数是保证实现连轧的条
2、件轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座切分轧制切分轧制 所谓切分轧制技术是指在轧制过程中把轧件通过孔型设计轧成两个或两个以上具有形状和尺寸一致的并连件，然后经切分设备将轧件沿纵向切分为两条或两条以上轧 件，并继续轧制直到获得符合要求的产品.切分轧制的优点切分轧制的优点在轧钢主要设备相同的条件下，可以采用断面尺寸较大的坯料可以用同一坯料、生产多种不同规格的产品，简化了坯料供应条件可以大幅度的提高轧机产量能较多的节省车间投资，降低生产费用，具有良好的经济效益改变孔型结构，变不对称产品为对称产品，改善轧制条件，简化轧制时的调整切分轧制存在的问题切分轧制存在的问题并连件的切分部位容易产生毛刺，如不及时消除，容易形
3、成折迭，影响产品质量。坯料内部的缺陷经切分轧制后会暴露于轧件表面，影响轧件表面状况。并联件使用剪刀切分时，容易使轧件产生扭转，影响轧件断面形状的精度。切分装置磨损较快，影响切分效率和质量。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座根据客户要求根据客户要求,新钢的产品多采取负公差轧制新钢的产品多采取负公差轧制 由于钢材的实际尺寸难以达到公称尺由于钢材的实际尺寸难以达到公称尺寸，所以标准中规定实际尺寸与公称尺寸寸，所以标准中规定实际尺寸与公称尺寸之间有一允许差值，叫公差之间有一允许差值，叫公差 所谓负公差轧制就是在轧制过程中使所谓负公差轧制就是在轧制过程中使成品钢材的断面尺寸控制在公称尺寸的
4、负成品钢材的断面尺寸控制在公称尺寸的负偏差范围内偏差范围内轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座如何实现负公差轧制的稳定性如何实现负公差轧制的稳定性 孔型、轧槽加工样板均按负公差进行设计孔型、轧槽加工样板均按负公差进行设计样板制作、轧辊加工要符合设计精度要求样板制作、轧辊加工要符合设计精度要求减小辊跳值，采用高刚度轧机减小辊跳值，采用高刚度轧机减小各轧件温度波动范围、不轧低温钢、严格控制同一根轧减小各轧件温度波动范围、不轧低温钢、严格控制同一根轧件沿长度和断面上的温度不均、解决加热路加热钢坯的件沿长度和断面上的温度不均、解决加热路加热钢坯的水印问题水印问题提高轧辊、导卫装置的耐磨性提高轧辊、导卫装置的耐磨性
5、轧槽冷却水水量应当充足、水中无杂质、水温不要太高轧槽冷却水水量应当充足、水中无杂质、水温不要太高控制轧件尺寸变化情况控制轧件尺寸变化情况制定各轧机机组各道次红坯尺寸的波动范围制定各轧机机组各道次红坯尺寸的波动范围。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座成品钢材的性能检验：成品钢材出厂时除需要表面检验外，还需要进行性能检验，钢材的机械性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率、冷弯和冲击韧性等 螺纹钢和线材及型钢除特殊要求外，只需进行抗拉、屈服、延伸和冷弯试验轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座成品钢材的表面检验：包括检查成品钢材是否有弯曲、耳子、折叠、裂纹、辊伤、秃筋、尺寸超差、短尺、刮伤和秃角等 性能和表面检验完
6、全合格的产品才能作为合格产品销售出厂轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 化学元素对钢性能的影响1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.150.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.01.2%的硅
7、，强度可提高1520%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅14%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.300.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn 钢比A3屈服点高40%。含锰1114%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 4、磷（P）：在一般情况下，磷
8、是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座7、钛(T
9、i)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18 镍9 奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。8、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。9、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。10、铜(Cu)：用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性
10、能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。11、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al 钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。12、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。13、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 常用热处理工艺 改善钢的性能，有两个主要途径：一是调整钢的化学成分,加
11、入合金元素，即合金化的办法；另一是对钢实施热处理。这两者之间有着极为密切，相辅相成的关系，这里只介绍“钢的热处理”。所谓钢的热处理是指将钢在固态下进行加热、保温和冷却三个基本过程，以改变钢的内部组织结构，从而获得所需性能的一种加工工艺。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座钢热处理的最基本类型可根据加热和冷却方法不同大致分类如下：退火 正火普通热处理 淬火 回火火焰加热热处理类型 表面淬火感应加热表面热处理 渗碳化学热处理 渗氮 碳氮共渗 渗硼真空热处理控轧控冷 由于新钢生产的品种多为建筑用钢,要求建筑钢具有高的强度、高韧性和良好的焊接性能，为使钢材具有上述性能，可以通过对钢材的合金化和控轧控冷两种方法来实
12、现，合金化需要添加合金料，增加生产成本，降低效益，而通过控轧控冷的方法，只需添加少量的合金料，也可以生产出高强度、高韧性和良好的焊接性能的产品，而且生产成本低，是目前各钢铁企业轧钢系统降低生产成本，提高钢材抗拉强度，增加效益的主要方法。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座控制轧制优点：1.使钢材的强度和低温韧性有较大幅度的改善 2.可节省能源和使生产工艺简化 3.可以充分发挥微量合金元素作用轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座控制轧制特点：控制轧制工艺是在保证产品成型的基础上，根据产品性能要求而制定的工艺规程。与普通热轧工艺的不同点：1.控制加热温度 2.控制轧制温度 3.控制变形程度 4.控制轧后冷却速度 轧钢工艺
13、讲座轧钢工艺讲座控制冷却优点：1.节能降耗，降低生产成本 2.可以降低奥氏体相变温度，细化晶粒组织 3.可以降低钢的碳当量 4.道次间控制冷却可以减少待温时间，提高轧机小时产量。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座控制轧制及控制冷却概述 控制轧制是在调整钢的化学成分的基础上，通过控制加热温度、轧制温度、变形制度等工艺参数，控制奥氏体状态和相变产物的组织状态，从而达到控制钢材组织性能的目的。为了提高低碳钢、低合金钢、微合金化钢的强度和韧性特别是低温韧性，经过控制轧制细化奥氏体晶粒或增多变形奥氏体晶粒内部的滑移带，即增加有效晶界面积，为相变时铁素体形核提供更多、更分散的形核位置，得到细
14、小分散的铁素体和珠光体或贝氏体组织。细化铁素体晶粒不仅能提高钢的强度，而且可以改善韧性 轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 控制轧制工艺细化铁素体晶粒能提高钢的强度又改善钢的韧性的独特之处，是其他方法所不及的。应当指出，控制轧制是形变热处理的一种形式，是热变形和正火相结合的一种形变热处理工艺。钢材为了获得高强度、高韧性的综合性能，根据钢材不同的要求，可以采用不同的控制轧制工艺来达到。根据热轧过程中变形奥氏体的再结晶状态不同、相变机制不同，将其划分为三个阶段，或称三种类型，即在奥氏体再结晶区的控制轧制称奥氏体再结晶型控制轧制；在奥氏体未再结晶区的控制轧制称未再结晶型控制轧制；在奥氏体和铁素体两相区控制轧制
15、叫两相区控制轧制。热轧过程中可以采用单一类型的控制轧制工艺，也可以采用两种或三种类型相配合的控制轧制工艺。下面简单介绍三种控制轧制类型的特点：1.奥氏体再结晶型控制轧制的特点。这种类型是在奥氏体变形过程中和变形后自发产生奥氏体再结晶的区域中轧制，一般温度较高，在1000以上。在奥氏体变形过程中产生动态再结晶，在奥氏体变形后发生静态再结晶。前者一般要求在温度高而变形速度较慢的条件下产生，而且要求超过动态再结晶临界变形量。静态再结晶发生条件是变形量要超过静态再结晶临界变形量。因此，要通过反复变形再结晶，细化奥氏体晶粒，细轧钢生产新技术工艺与产品质量检测标准实用手册化后的再结晶晶粒通过相变得到细的铁
16、素体晶粒，冷却速度慢，奥氏体晶粒会长大，对细化铁素体晶粒不利。同时其细化晶粒直径有一极限值，一般对含铌钢为20m,而碳素钢为35m左右。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 2.奥氏体未再结晶型控制轧制特点。根据钢的化学成分不同奥氏体未再结晶区域的温度范围在950Ar3温度区间变化.在此区间轧制时钢不发生奥氏体再结晶现象。塑性变形使奥氏体晶粒拉长，在晶粒内形成变形带和铌、钒、钛微量元素的碳氮化物的应变诱发沉淀。变形奥氏体晶界是奥氏体向铁素体转变时铁素体优先形核的部位。奥氏体晶粒被拉长，将阻碍铁素体晶粒的长大。随着变形量的加大，变形带的数量也增加，而且在晶粒内分布得更加均匀。这些变形带也提供了相变时的形核地
17、点。因而，相变后的铁素体晶粒也更加均匀细小。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 3.奥氏体和铁素体两相区控制轧制特点。一般是在奥氏体再结晶区、未再结晶区进行一定道次的压下，在这一温度范围变形使奥氏体晶粒继续拉长，在其晶粒内部形成新的滑移带，并在这些部位形成新的铁素体晶核而先析出铁素体。经变形后，铁素体晶粒内部形成大量位错，并且这些位错在高温形成亚结构，亚结构使强度提高，脆性转变温度降低。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 控制冷却是利用相变强化以提高钢材的强度。通过控制冷却能够在不降低韧性的前提下进一步提高钢的强度。控制冷却是通过控制热轧钢材轧后冷却条件来控制奥氏体组织状态、相变条件、碳化的析出行为、相变后钢的组
18、织和性能。热轧后控制冷却包括三个不同冷却阶段，一般称一次冷却、二次冷却及三次冷却（空冷）。三个冷却阶段的目的和要求是不相同的。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 一次冷却是指从终轧温度开始到奥氏体向铁素体开始转变温度)Ar3或二次碳化物开始析出温度)Arcm范围内的冷却，控制其开始快冷温度、冷却速度和快冷终止温度。一次冷却的目的是控制热变形后的奥氏体状态，阻止奥氏体晶粒长大或碳化物析出，固定由于变形而引起的位错，加大过冷度，降低相变温度，为相变做组织上的准备。相变前的组织状态直接影响相变机制和相变产物的形态和性能。一次冷却的开始快冷温度越接近终轧温度，细化奥氏体和增大有效晶界面积的效果越明显。轧钢工艺讲
19、座轧钢工艺讲座 二次冷却是指热轧钢材经过一次冷却后，立即进入由奥氏体向铁素体或碳化物析出的相变阶段，在相变过程中控制相变冷却开始温度、冷却速度（快冷、慢冷、等温相变等）和停止控冷温度。控制这些参数，就能控制相变过程，从而达到控制相变产物形态、结构的目的。参数的改变能得到不同相变产物、不同的钢材性能。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 三次冷却或空冷是指相变之后直到室温这一温度区间的冷却参数控制。对于一般钢材，相变完成，形成铁素体和珠光体。相变后多采用空冷，使钢材冷却均匀，不发生因冷却不均匀而造成弯曲变形。此外，固溶在铁素体中的过饱和碳化物在慢冷中不断弥散析出，使其沉淀强化.对一些微合金化钢，在相变完成之
20、后仍采用快冷工艺，以阻止碳化物析出，保持其碳 第三篇型钢生产新技术工艺化物固溶状态，以达到固溶强化的目的。将一次冷却及二次冷却合成为一个快速冷却过程的工艺，即由轧后快冷至低温相变，如发生马氏体相变，形成直接淬火工艺，进行自回火或进行回火，形成形变调质工艺。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 控制轧制技术在连续式小型型钢轧机中的应用由于连续式小型型钢轧机的轧制工艺参数中变形制度难于调整，即由孔型设计确定，要通过改变各道次变形量来适应控制轧制变形量要求是极其困难的，甚至是不可能的，因此在连续式小型型钢轧机上只能采取控制各轧机上的轧制温度来进行控制轧制，即控温轧制。通过控制轧制温度，使变形条件在一定程度上满足
21、控轧要求。连续式小型型钢轧机上的控制轧制可以有以下两种类型：轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座（1）奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段的控轧工艺。这种工艺的特点是选择低的加热温度以避免原始奥氏体晶粒过分长大，但使粗轧机组上的开轧温度仍在再结晶温度范围内，利用变形奥氏体再结晶细化奥氏体晶粒；使中轧机组的轧制温度在950以下，即处于奥氏体未再结晶区，并使总变形率在6070%，在接近奥氏体向铁素体转变温度Ar3时终轧。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座（2）奥氏体再结晶型、未再结晶型和奥氏体与铁素体两相区轧制的三阶段的控轧工艺。这种工艺的特点是粗轧在奥氏体再结晶区反复轧制细化奥氏体晶粒，中轧在950以下的未再结晶区轧制并
22、给予6070%的总变形率，然后在铁素体及奥氏体两相区轧制并终轧。这种方法特别适用于结构钢的生产.当然还可采用不同的组合排列，如采用两阶段轧制工艺，可在粗、中轧阶段采用再结晶型轧制，控制精轧机入口温度使精轧在未再结晶区轧制。这样粗、中轧采用常规轧制设计，可节约资金。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 钢筋的控制冷却轧后余热处理 钢筋的控制冷却又称为钢筋轧后余热处理或轧后余热淬火。该工艺是利用钢筋终轧后在奥氏体状态下直接进行表层淬火，随后由其心部传出余热使表面进行回火，以提高强度、塑性，改善韧性，使钢筋得到良好的综合性能。这种工艺简单，节约能耗，改善操作环境，钢筋外形美观，条形平直，收到较大的经济效果，在国
23、内外得到广泛的应用。钢筋的综合性能，如屈服强度、反弯、焊接性能、疲劳强度、冲击韧性等，决定于钢的化学成分、变形条件、终轧温度、钢筋直径、冷却条件、冷却速度和自回火温度等因素。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座（一）钢筋轧后余热处理的基本原理 钢筋轧后余热处理过程可分为三个阶段。第一阶段为表面淬火阶段（急冷段），钢筋离开精轧机在终轧温度下，尽快地进入高效冷却装置，进行快速冷却。其冷却速度必须大于使表面达到一定深度淬火马氏体的临界速度。钢筋表面温度低于马氏体开始转变温度（Ms点），发生奥氏体向马氏体转变。该阶段结束时，心部温度仍很高，处于奥氏体状态，表层则为马氏体和残余奥氏体组织。表面马氏体层的深度取决于强
24、烈冷却持续时间。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 第二阶段为自回火阶段，钢筋通过快速冷却装置后，在空气中冷却。此时钢筋各截面内外温度梯度很大，心部热量向外层扩散，传至表面的淬火层，使已形成的马氏体进行自回火，根据自回火温度不同，可以转变为回火马氏体或回火索氏体。而表层的残余奥氏体转变为马氏体。同时邻近表面的奥氏体根据钢的成分和冷却条件不同而转变为贝氏体、屈氏体或索氏体组织，而心部仍处于奥氏体状态。该阶段的持续时间随着钢筋直径和第一阶段冷却条件而改变。经常心部奥氏体已经开始转变为铁素体。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 第三阶段为心部转变阶段，钢筋在冷床上空冷一定时间后，断面上的热量重新分布，温度趋于一致，同时
25、降温。此时心部由奥氏体转变为铁素体和珠光体或铁素体、索氏体和贝氏体。心部产生的组织类型取决于钢的化学成分、钢筋直径、终轧温度和第一阶段的冷却效果和持续时间。轧后余热处理对性能的影响，可以独立控制的因素只有三个，即终轧温度、冷却时间和冷却速度。决定钢筋力学性能特别是抗拉强度的因素是马氏体环所占的体积大小、马氏体的抗拉强度及中心部分的抗拉强度。这些参数和水冷参数及回火温度有关。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座（二）钢筋轧后余热处理工艺参数的确定一类是变形的奥氏体已发生完全的再结晶，变形对奥氏体位错、亚结构的影响已通过再结晶而消除。形变热处理的效果已很小或者完全没有，这样余热处理后只有相变强化，而没有形变强
26、化，强化效果较小。这样强化处理的钢筋，虽然综合力学性能略低，但应力腐蚀稳定性较高。另一类是轧制后快冷前，变形的奥氏体尚未发生再结晶，或者只发生了部分再结晶，这拌就保留或部分保留变形对奥氏体的强化作用，形变热处理效果较大可以提高钢筋的综合力学性能。但应力腐蚀开裂倾向较大，但可以通过分段淬火后自回火或加热回火来解决。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座（1）轧制工艺条件的影响加热温度影响轧前原始奥氏体晶粒的大小，各道次的轧制温度及终轧温度影响道次之间及终轧后的奥氏体再结晶程度及再结晶后的晶粒大小。奥氏体化温度低，轧后余热处理后，钢筋的力学性能好。加热温度影响开轧及终轧温度。但终轧温度不完全决定于加热温度。为了
27、降低终轧温度，可在精轧机组或成品机架前设置预冷设备，达到所要求的终轧温度。为了更好地通过变形再结晶细化晶粒，应采用比较大的变形量。但是，孔型系统确定后，变形量变化较小。一般在设计孔型时，成品孔型中为了充满肋部也采用了比较大的变形量。由于终轧温度较高，因而只能起到变形再结晶细化晶粒作用。对于高强度钢筋，如果要变形强化，就必须考虑变形量与终轧温度的关系，达到未再结晶条件，以便得到变形强化与相变强化结合的效果。在孔型确定条件下，轧制速度决定了变形速度，变形速度影响各道次之间的再结晶程度及终轧后奥氏体再结晶程度，因而影响形变热处理效果。随着变形速度增加，再结晶难以发生，形变热处理效果增加。轧钢工艺讲座
28、轧钢工艺讲座终轧温度及变形量决定奥氏体是否发生再结晶。在发生完全再结晶的条件下，奥氏体再结晶晶粒大小主要决定于变形量，与终轧温度关系较小。降低终轧温度可以减少变形奥氏体的再结晶程度，甚至可以完全抑制再结晶，保持奥氏体的变形状态。降低终轧温度可使自回火温度降低，这是在同样冷却条件下得到的结果。如果改变冷却条件，使自回火温度相同而终轧温度不同，此时终轧温度低的钢筋强度高。终轧温度降低屈服和抗拉提高，延伸下降。终轧温度降低，影响入水前的组织状态。低到再结晶温度以下，则入水后保持了变形强化的影响，提高了钢筋强度，从组织上保留有一定的位错密度及亚结构等。如果终轧温度在再结晶温度以上，终轧变形与再结晶结果
29、使晶粒细化，温度降低对细化有一定作用，但不明显，因此强化作用不明显。总之，降低终轧温度是有利的，不仅能提高钢材的力学性能，同时可以降低对冷却能力的要求。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座（2）冷却工艺条件对性能的影响终轧后到入水这一段时间的长短主要影响变形奥氏体的再结晶程度。如果处于未再结晶条件下，延长这一段时间，则可能发生部分再结晶，减小了变形的效果，降低了综合力学性能，但是能减小应力腐蚀开裂倾向。如果在完全再结晶的条件下，高温下停留时间长，使再结晶晶粒长大，对综合力学性能不利，应尽量缩短这一段时间，这决定于快速冷却装置的安装位置。冷却速度是钢筋轧后余热处理的重要工艺参数之一。它可以决定钢筋轧后余热处
30、理的组织和性能。根据钢的化学成分、奥氏体冷却转变曲线位置以及要求的组织和力学性能来确定轧后的冷却速度。冷却速度的影响效果随着钢的淬透性增加和钢筋直径的减小而减少。低碳钢及低合金钢钢筋的塑性之所以随冷却速度的增加而提高，是因为钢筋截面中先共析铁素体、屈氏体及贝氏体组织的成分有所减少，再回火组织的成分有所增加所致。轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座一般在1030到400范围内要控制钢筋的冷却速度。当钢筋直径为10时，冷却速度为560760/S；直径为12 时，冷却速度为375500/S；直径为14 时，冷却速度为325365/S。前面的数值是在水气混合介质中冷却，含水量为26%30%；后面数值是在水中冷却。
31、冷却速度与冷却器结构、冷却介质、钢筋直径、水温、水压及流量等参数有关。对于一定钢种及直径的钢筋，冷却速度及强冷时间决定了钢筋表面层及心部的冷却曲线及冷却转变曲线相交的温度，决定了相变后的组织与性能。对于一定钢号及直径的钢筋来说，缩短强冷时间、提高自回火温度使急冷层得到充分回火，心部在更高的温度下分解，使强度降低、塑性提高。对于连轧小型型钢轧机其强冷时间决定于冷却器节数与轧制速度的组合。自回火温度是钢筋轧后余热处理过程中的关键参数，主要决定于快冷时间，对应一定的快冷时间有一自回火温度。自回火温度直接与产品的屈服强度有关。自回火温度是指在第二阶段终了时钢筋的表面最高温度，又称平衡温度，此温度决定于
32、第一阶段的冷却时间，但是自回火温度不能反映淬火层厚度。钢筋表面回火马氏体层的屈服强度决定于钢筋的化学成分和自回火温度。自回火温度低屈服强度高而塑性较低，因此一般有一合适的自回火温度范围。此合适的温度范围不仅取决于回火温度并决定于钢筋的化学成分轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座（3）钢筋参数对轧后余热处理钢筋性能的影响钢筋规格不同，轧后余热处理后的组织也不同，大规格钢筋表层全部是回火索氏体，心部是珠光体加铁素体，并有明显的索氏体、珠光体和铁素体的过渡层。小规格钢筋淬透层以回火索氏体为主，偶尔有少量回火马氏体，心部以铁素体、珠光体为主，没有明显的过渡层。这是由于钢筋规格大时，体积与表面积之比增大引起的。当终
33、轧温度相同时，其热容量也随之增大，有较多热量传到钢筋表面，使钢筋表面的低碳马氏体得到高温回火。通过调整化学成分，在同样的冷却条件下，可以在一定范围内改变回火马氏体层的厚度。因此，马氏体开始转变的温度是关键。随着Ms点的降低，在同样的淬火条件下淬透层减薄。碳含量对Ms点的影响最大，马氏体开始转变温度随碳含量增加而降低在同样的冷却条件下碳含量分别为0.2%和0.3%的两种类似钢种的回火马氏体层的厚度不同。碳含量较高的钢，具有较高的抗拉强度。而屈服强度却相反，这与取决于不同碳含量的回火马氏体层的厚度有直接影响。锰含量与碳含量有类似的结果，但其影响没有碳含量的影响大。通过添加锰、钼、铬等元素可提高淬透性，但不严重影响Ms点，采用钒、铌等细化晶粒的元素进行微合金化可提高轧后余热处理钢筋的强度特性。强度值的增加是由于这种低合金钢或微合金化钢本身具有较高的基本强度以及横截面的贝氏体组织百分比较高所致轧钢工艺讲座轧钢工艺讲座 谢 谢
