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1、材料成型及控制工程新一代控制轧制与控制冷却技术新一代控制轧制与控制冷却技术栾明（材料成型及控制工程，53）【摘要】针对传统控制轧制和控制冷却(TMCP)技术存在的问题,提出了以超快冷为核心的新一代的TMCP技术,并详述了作为实现新一代TMCP技术核心手段的超快冷技术的科学内涵和工业装备开发情况，指出新一代TMCP技术综合采用细晶强化、析出强化、相变强化等多种强化机制,可以充分挖掘钢铁材料的潜力，节省资源和能源,优化现有的轧制过程,有利于钢铁工业的可持续发展。【关键词】新一代控制轧制和控制冷却；特殊钢；低碳贝氏体钢Abstract:Anew-generationTM
2、CP(therm-mechanicalcontrolprocess)withultrafastcoolingascoretechniquewassuggestedinsteadoftheconventionalTMCPinwhichsomeproblemsaretobesolved.Describestheultrafastcoolingtechniquetheoreticallyandrelevantequipmentdevelopedforcommercialapplicationsindetail.Withthegrainrefining,precipita
3、tionandphasetransformationstrengthening,thenew-generationTMCPwasverifiedavailabletomakefullusethepotentialofsteels,saveresourcesandenergyandoptimizeexistingrollingprocess,thusprovidingbeneficiallyasustainabledevelopmentforironandsteelindustry.Keywords:newgenerationTMCP;specialsteel;lo
4、wcarbonbainitesteel1引言近代工业发展对热轧非调质钢板的性能要求越来越高,除了具有高强度外,还要有良好的韧性、焊接性能及低的冷脆性。目前世界上许多国家都利用控轧和控冷工艺生产高寒地区使用的输油、输气管道用钢板、低碳含铌的低合金高强度钢板、高韧性钢板,以及造船板、桥梁钢板、压力容器用钢板等2控制轧制工艺的机理和特点控制轧制工艺是指钢坯在稳定的奥氏体区域(Ar3)或在亚稳定区域(Ar3～Ar1)内进行轧制，然后空冷或控制冷却速度，以获得铁素体与珠光体组织，某些情况下可获得贝氏体组织。现代控制轧制工艺应用了奥氏体的再结晶和未再结晶两方面的理论，通过降低
5、板坯的加热温度、控制变形量和终轧温度，充分利用固溶强化、沉淀强化、位错强化和晶粒细化、机理,使钢板内部晶粒达到最大细化从而改变低温韧性,增加强度,提高焊接性能和成型性能。所以说,控制轧制工艺实际上是将形变与相变结合起来的一种综合强化工艺。控制轧制一般有控温轧制和热机轧制两种。在控温轧制中，为了获得所要求的目标值,必须在规定的温度范围内进行总变形，第一个负荷道次的开轧温度是事先通过出炉温度规定的。轧制的温度范围由规定的终轧温度决定。一般情况下，只有轧制过程在规定的时间内中断,并将轧件送到停歇场上进行冷却，这个终轧温度才能得到保证。在这种轧制方式中,轧制中断时的钢板厚
6、度没有规定,轧制钢板可以取消常规的正火处理。热机轧制是在规定的温度范围内按照所规定的压下量进行轧制,又分为两阶段轧制和三阶段轧制。在两阶段轧制中，轧制过程中断一次，并使轧件冷却到下一阶段所要求的轧制温度。在三阶段轧制中,轧制过程中断两次。轧制阶段是由该阶段中预先给定的厚度压下量和完成该厚度压下量时的温度范围决定的。由此产生了中间厚度和各阶段之间的轧制时间。控轧的目的是在热轧条件下，通过细化铁素体晶粒,生产出韧性好、强度高的钢材。例如，正常轧制工艺铁素体晶粒最好的情况是7～8级,直径大于20µm,而控制轧制工艺得到的铁素体晶粒为12级,其直径为5µm,这样细的晶粒是
7、控制轧制最突出的优点。控制轧制工艺还可以充分发挥微量元素的作用,含有微量Nb、V、Ti等元素的普通低碳钢采用控制轧制工艺,能获得更好的综合性能。3新一代TMCP(NG-TMCP)社会的高速发展,使人类面临越来越严重的资源、能源短缺问题,承受着越来越大的环境压力。人类必须解决这些问题才能与自然和谐发展,保持人类社会的长治久安和子孙后代的幸福安康。针对这样的问题,在制造业领域,人们提出了4R原则，即减量化、再循环、再利用、再制造。具体到TMCP技术本身，必须坚持减量化的原则，即采用节约型的成分设计和减量化的生产方法，获得高附加值、可循环的钢铁产品。这种TMCP技术就是
8、以超快冷技
