控轧控冷工艺研究及其在热轧螺纹钢生产中的应用

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1、东北大学硕士学位论文摘要随着科学技术的发展，钢铁行业也在不断的进步，人们对钢材的需求越来越多，对钢材的质量要求也越来越高。螺纹钢为建筑工程中混凝土结构体广泛应用的钢材，在国民经济中耗用量很大。但是几十年来，强度级别为335MPa的热轧20MnSi(早期为16MnSi)II级钢筋的生产和使用在我国居于绝对主导地位，约占80％以上。根据多年来的生产、使用实践证明，20MnSiII级热轧钢筋，由于规格尺寸的大小、生产季节的更迭、冷却速度的差异等不同，其力学性能波动范围较大，性能有很多不足之处。目前螺纹钢生产过程中采用的控制轧制和控制冷却是国内建筑钢筋生产厂家用来提高钢筋强度级别，它是指在

2、比常规轧制温度稍低的条件下，采用强化压下和控制冷却等措施来提高热轧钢材的强度和韧性等综合性能的一种轧制方法，它更广义得解释为从轧前的加热到最终轧制道次结束为止的整个轧制过程实行最佳控制，以使钢材获得良好性能的轧制方法，这种方法具有节约合金，简化工序，减少能耗，提高钢材强度，改善钢材塑性和韧性等优点。本论文是与生产实践相结合，一方面通过大量的实验研究得到理论依据，另一方面利用通化钢铁集团公司小型连轧厂的实际生产条件，提出一种切实可行的生产方案来提高20MnSi螺纹钢筋的强度级别。论述了控制轧制和控制冷却工艺的发展现状：介绍了论文的背景及主要研究内容；阐述了论文所采用的实验方法；通过现

3、场取样和反复的实验测得20MnSi的动态CCT曲线；建立20MnSi变形抗力的数学模型；进行不同的变形条件下试样组织性能的实验研究；同时利用有限元开发出适合现场实际的温度场模拟软件，为设备的校核奠定基础；最后根据理论研究结果做了大量的工业实验，实验结果表明，在设备允许的条件下降低加热温度和轧制温度来提高钢筋的性能是可行的。提出轧后进行控制冷却不但可以大幅度的提高钢筋强度，还能提高钢筋的级别，达到IⅡ钢筋等结论。本论文的研究结果对现场生产有实际指导意义。II东北大学硕士学位论文摘要关键词：控制轧制控制冷却钢筋强度韧性III查!!垄兰竺主兰竺丝查垒!!!竺!AbstractWithth

4、euninterrupteddevelopmentofscienceandthesteelindustry，moreandmoredemandsontheproductionandqualityofthesteelareneededtobemet．Asawidelyusedconstructionaliron，agreatlotofdeformedsteelbarsareconsumedIinthenationaleconomy．Inthepasseddecades，20MnSiII(formerly16MnSi)，resistanceofdeformationofwhichis3

5、35Mpa，occupiedtheabsolutelyprimaryplaceinthewholedeformedsteelbarsconsumingmarket，morethan80％．Accordingtoseveralyearsproductandusingpractice，the20MnSiIIhotrolledbarhasmuchdeficiencyinproperties，causedbydifferentdimensions，seasonchanging，differentcoolingvelocitiesandSOon．Presently，controlledrol

6、lingandcoolingduringdeformedsteelbarsproductionisthegenerallywaytoimprovetheintensityrankofthebar，whichmeansthattherolIingtemperatureisabitlowerthannormaloneandthecomprehensivepropertiesofthehotrolledsteelisimprovedbymanytechnique，suchasforcedpressureandcontrolledcooling．Amoregeneralizedexplai

7、nofthetechnologyistakingoptimizedcontrolfromthepre—rollingheatingtothefinishedrollingtoachieveproductoffineproperties．Thetechnologyhassuchadvantagesaseconomizingalloy，simplifyingprocess，decliningenergyconsumption，improvingtheintensity，m