关于对控轧控冷与正火的认识

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1、关于对控轧控冷与正火的认识1、TMCP技术TMCP(ThermoMechanicalControlledProcessing:热机械控制工艺)技术是以控制轧制和控制冷却技术相结合的特点，也就是低温轧制和在线热处理的综合处理手段，在控制形变组织的基础上，又控制随后的冷却速度，获得理想的相变组织。其要点是将连铸坯低温加热到1000℃左右，在具有较小晶粒的奥氏体区开始轧制，在适当的Ar3温度附近的亚稳态奥氏体区或γ+α两相区变形。随后控制冷却，使加工后未再结晶组织进行恒温转变，通过晶粒内变形带上形成的大量晶核，实现细晶铁素体的转变。在同样

2、的变形量下，恒温转变温度越低，铁素体的形核率越高，组织晶粒越细。TMCP技术的实质就是传统的形变热处理工艺在轧制生产中在线完成，从而得到高强度化及高韧性化。各种轧制程序的模式图，如图1—1所示：（1）控制轧制的类型[3]控制轧制(ControlledRolling)是通过严格控制热轧工艺参数，充分发挥微合金元素的作用，以达到细化晶粒、改善钢的组织结构和机械性能的目的，从而可直接轧制成材和取消一些热处理工序，取得节能降耗的效果。最初的控制轧制是在奥氏体低温区进行大的压下量，它是指在比常规轧制温度稍低的条件下，采用强化压下和控制冷却措施

3、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。现在人们对控制轧制广义地解释为是通过微合金化处理，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的全新工艺，以控制奥氏体状态和相变产物的组织状态，达到改变钢板的综合机械性能的目的。控制轧制技术多用于结构钢生产中，因为对结构钢的要求是高强度、高韧性和良好的焊接性能。而为使结构钢获得最佳综合性能，最好的方法是使钢的晶粒细化，主要是细化铁素体晶粒，它可以通过两种途径来完成:一种是细化奥氏体晶粒，然后通过相变得到细化的铁素体晶粒;另一种是直接细化铁素体晶粒。这两种方法的机理是

4、不同的，细化奥氏体的机理首先要细化原始奥氏体晶粒，即从加热温度、加热时间和加入微量合金元素这三方面入手，然后采用形变再结晶的方法。而直接细化铁素体晶粒主要是在(γ十α)两相区轧制。为此将控轧形式分为三种，即奥氏体再结晶，奥氏体未再结晶区和(奥氏体+铁素体)两相区控制轧制。在奥氏体高温区(即再结晶区)进行控轧(I型控轧)，通常是在950℃以上温度范围进行大量变形，当奥氏体变形达到临界动态再结晶变形量时，变形奥氏体晶粒在轧制道次之间进行再结晶，即、奥氏体晶粒通过轧制—再结晶—轧制—再结晶的反复进行而逐渐得到细化，随着变形量的加大，得到的

5、奥氏体晶粒越细小均匀。但在奥氏体再结晶区终轧后所得到的铁素体晶粒尺寸最小只能达到8一9级。在奥氏体低温区(即未再结晶区)进行控制轧制(II型控轧)，轧制温度范围一般为950℃~Ar3。由于再结晶需要一个临界温度T再，在T再以下温度轧制时，变形量再大也不能产生再结晶现象。一般将T再至相变点Ar3这一区域内称为奥氏体未再结晶区。在此区域内轧制时，变形奥氏体晶粒不发生再结晶，而是沿轧制方向伸长，在奥氏体晶粒内产生形变带和大量位错，晶粒内部的变形带等价于晶界，且意味着一个奥氏体晶粒可以被形变带分割成几个小部分，显著增加了有效晶界（Sv=奥氏

6、体晶界+形变带)。而增加奥氏体有效晶界面积又是细化相变后的铁素体晶粒的极重要的措施。当未再结晶区的压下率为20%时，Sv仅增加1.7%;而当压下率达到80%时，Sv则增大一倍多，（图1—2）为压下率与形变带密度、晶界有效面积Sv的关系图，由图可见增加未再结晶区累积压下量对细化晶粒可以起促进作用，因为此时不仅由于奥氏体晶界的增加而提高了α的形核密度，而且也在奥氏体晶粒内形变带上出现大量的α晶核。相变形核部位的增加，使相变后的铁素体组织更细小、均匀。当未再结晶区压下率大于40%时，形变带密度随压下量的增加而迅速增加，形变带将成为铁素体形

7、核的有利位置，因此相变后的α晶粒随着奥氏体未再结晶区总压下率的增加而变细，其细化程度可达11—12级。但是如果在未再结晶区内的变形量不足，就会得到粗细不均的铁素体晶粒。和I型控轧相比，在II型控轧阶段终轧后的材料强度将提高，脆性转化温度将下降。(γ+α)两相区轧制，这是在Ar3以下的(γ+α)两相区轧制，未相变的奥氏体晶粒更加伸长，在晶内形成变形量更大的形变带，铁素体在形变带和晶界上形核，转变成细小等轴的晶粒;另一方面，己相变后的铁素体晶粒在受压时，晶粒内部位错增高形成亚结构，因此在两相区轧制后的组织中，既有由变形的未再结晶奥氏体转

8、变的等轴细小铁素体晶粒，还有被变形拉长的铁素体晶粒，所以相变结束时形成的组织更加细小。同时，在低温区的变形，促进了含Nb、Ti、V等微合金化钢中碳化物的析出(变形诱导析出)。在两相区轧制，析出物增多、细小的铁素体亚晶数量增多以及位错密