钢材冷轧工艺.ppt

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1、主要内容1．轧钢生产基础知识1．1钢的分类1．2铁碳相图及钢的组织结构与转变*铁碳相图(Fe-Fe3C平衡图)*钢的不同组织形态及其特性*钢在缓慢冷却时的固态转变和室温组织1．3热处理原理及工艺*热处理过程*钢在加热时的组织转变*过冷奥氏体等温转变（C曲线）*过冷奥氏体连续冷却转变*常用热处理工艺及其目的1．4轧制变形基本原理*弹性变形和塑性变形*影响金属热塑性变形的因素*前滑和后滑*轧制压力及其影响因素主要内容2．轧钢生产工艺2．1轧钢生产工艺过程及制定依据2．2轧钢生产对原料的要求2．3钢的加热工艺制度2．4轧制工艺制度（主要包括变形制度、速度制度和温度制度

2、）*变形制度*温度制度2．5轧后冷却2．6控制轧制和控制冷却1.1钢的分类（1）按化学成分分非合金钢（普通碳素钢、优质碳素结构钢、纯铁等）低合金钢（锰含量超过1.0%，及含铌、钒、钛等）合金钢碳素钢：为铁与碳的合金，碳含量通常为0.02～2.11%。通常钢中还含有少量的硅、锰、磷、硫等元素。根据钢中含碳量的高低，碳素钢又常分为低碳钢、中碳钢、高碳钢三类。低碳钢：≤0.25%；中碳钢：0.25～0.55%；高碳钢：＞0.55%。低合金钢：对钢规定的任一元素的规定含量，至少有一种元素符合低合金钢相应元素的界限值范围，并且没有一个元素进入合金钢界限值范围。（2）按用途

3、分集装箱钢、锅炉钢、压力容器用钢、铁道用钢、船用钢、桥梁钢、管线钢、管桩钢、电工钢等。1.2铁碳相图及钢的组织结构与转变*铁碳合金状态图及其对轧钢生产的指导意义包晶反应：δ+L→A共晶反应：L→A+Fe3C共析反应：A→α+Fe3C钢的临界点A1——在平衡状态下，奥氏体、铁素体、渗碳体共存的温度，也就是一般所说的下临界点。在铁碳合金状态图上为PSK共析转变线（727℃）。A3——亚共析钢在平衡状态下，奥氏体和铁素体共存的最高温度，也就是一般所说的上临界点。在铁碳平衡图上为GS线。Acm——过共析钢在平衡状态下，奥氏体和渗碳体共存的最高温度，也就是过共析钢的上临界

4、点。在铁碳平衡图上为ES线。把加热时的临界点下标字母“c”，如Ac1、Ac3、Accm等，把冷却时的临界点下标字母“r”，如Ar1、Ar3、Arcm等。铁碳合金常见的组织形态及其特性奥氏体铁素体渗碳体珠光体索氏体屈氏体贝氏体马氏体莱氏体●奥氏体及其特性*奥氏体是碳在面心立方晶格铁中的固溶体。*原子间的空隙较大，所在碳在其中的溶解度要比在体心立方铁中的溶解度大得多。在1148℃时碳的溶解量最大（2.11%）；*奥氏体的强度、硬度并不高，但塑性、韧性都很好。*热轧一般在奥氏体状态下进行。●铁素体及其特性*铁素体是碳在体心立方晶格铁中的固溶体。*原子间的空隙很小，所在

5、碳在其中的溶解度极小。室温下只能溶解0.001%，随着温度的升高，碳的溶解量略有增加，在727℃时碳的溶解量最大（0.0218%）。*铁素体很软，强度低，延展性好。●渗碳体及其特性*渗碳体就是铁和碳的化合物，它的晶格形式为密排六方。*碳在渗碳体中的溶解量为6.67%。*渗碳体硬而脆。●珠光体及其特性*珠光体是铁素体和渗碳体在727℃至室温时组成的机械混合物。*珠光体的含碳量为0.77%左右。珠光体中渗碳体与铁素体的相对量大约为1/8。当钢的含碳量为0.5%时，则有60%的珠光体和40%的铁素体；当钢的含碳量为0.77%时，其组织是100%的珠光体。*珠光体的机械

6、性能介于铁素体和渗碳体之间，强度、硬度适中，并不脆，这是因为珠光体中的渗碳体量比铁素体量少得多的缘故。●索氏体及其特性*索氏体是铁素体与渗碳体的混合物，又称细珠光体。*索氏体是一种不稳定的组织。在C曲线上，奥氏体状态的低碳及中碳钢在600～650℃等温转变时才形成索氏体。*索氏体具有良好的综合力学性能，它既有较高的强度，又有良好的冲击韧性。*淬火后的钢加热到500～600℃回火，得到回火索氏体，其性能比索氏体好，原因在于回火索氏体中的渗碳体是颗粒状，而不是片层状。●屈氏体及其特性*屈氏体是一种最细的珠光体组织，是铁素体与渗碳体的极弥散的混合物。*屈氏体是一种不稳

7、定的组织。屈氏体与索氏体一样可以由奥氏体等温转变获得，是奥氏体在550～600℃等温分解的产物。*比索氏体具有更高的硬度和强度。*淬火后的钢加热到300～500℃回火能得到回火屈氏体。回火屈氏体的力学性能比奥氏体直接分解得到的屈氏体的力学性能更好。●贝氏体及其特性*贝氏体是高温奥氏体在C曲线的鼻尖至马氏体开始转变点之间等温转变产物。*上贝氏体是奥氏体在550℃（鼻尖的温度）～350℃范围内的等温转变产物，其中铁素体形成密集而相互平行的扁片，渗碳体呈短片状断断续续地分布在铁素体片层之间在显微镜下，上贝氏体呈羽毛状。*下贝氏体是奥氏体在350℃～MS范围内的等温转变

8、产物，其中铁素体成针状，