中高碳钢棒线材的控制轧制工艺特点.ppt

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1、第7讲：中高碳钢棒线材的控制轧制工艺特点2021/7/221一、中高碳钢棒线材产品种类二、中高碳钢棒线材控制轧制1、目的2、工艺及特点2021/7/2221、中高碳钢棒材棒材：简单断面、成根供应的型钢。主要包括圆钢和螺纹钢筋。棒材品种按断面形状分为圆形、方形、六角形以及建筑用螺纹钢筋等几种。一、中高碳钢棒线材产品种类2021/7/2232021/7/2242、中高碳钢线材线材：是断面最小，长度最长且成盘卷状交货的产品。断面有圆形、六角形、方形、螺纹圆形、扁形、梯形及Z字形等。用于生产线材的钢种可以分为软线、硬线、焊线及合金钢线材。其中中高碳钢线材归为硬线。即把用优质碳素钢中含碳量不小

2、于0.45%的中高碳钢轧制的线材称为硬线，对于变形抗力与硬线相当的低合金钢、合金钢及某些专用钢线材也可归类为硬线。如制绳钢丝用盘条、针织布钢丝用盘条、轮胎钢丝、琴钢丝等专用盘条。硬线一般碳含量偏高，泛指45号以上的优质碳素结构钢、40～70Mn、T8MnA、T9A、T10等。钢坯加热应防止表面脱碳，是硬线产品的基本要求。2021/7/2252021/7/2263、中高碳钢棒线材的应用棒线材的用途广泛。可直接用作建筑材料，以及用来加工机械零件、汽车零件，或用来拉丝成为金属制品，冷镦制成螺钉、螺母等。除建筑螺纹钢筋和线材等可直接被应用的成品之外，一般棒线材都要经过深加工才能制成成品。棒线

3、材深加工的方式有：锻造、拉拔、挤压、切削等。为了便于进行这些深加工，加工之前有时需要进行退火、酸洗等处理。加工后为保证使用时的机械性能，还要进行淬火、正火或渗碳等热处理。有些产品还要进行镀层、喷漆、涂层等表面处理。2021/7/2271、中高碳钢棒线材的组织及其对性能的影响国标要求的高碳钢线材组织为索氏体+少量珠光体+极少量先共析铁素体。实验研究表明，高碳钢线材组织的均匀度是影响其力学新能的主要因素，其中索氏体和先共析铁素体的百分数是影响线材强度和塑性指标的关键。二、中高碳钢棒线材控制轧制2021/7/2282、中高碳钢棒线材控制轧制的目的（1）控制轧制的要点：为了使高碳钢在控冷后得

4、到细小的珠光体球团，应尽量使高碳钢线材在未再结晶区进行轧制，促进珠光体球团的形核，细化珠光体球团和片层间距。避免在部分再结晶区变形，造成混晶组织，使转变后的珠光体组织不均匀，虽然它对线材的强度影响不大，但对塑性和韧性有较大影响。2021/7/229（2）控制轧制的目的棒线材生产中的控制轧制目的视钢种及性能要求的不同而不同，绝大部分为了提高棒线材的综合力学性能。高碳钢和轴承钢棒材是为了减少或消除网状碳化物，为下一步球化热处理创造良好的组织条件。2021/7/2210（3）几种棒线材的控轧目的举例a、轴承钢棒材：轴承钢属于高碳低铬钢，在轧后奥氏体状态下冷却过程中，有二次碳化物析出，并且在

5、奥氏体晶界形成网状碳化物，对轴承使用寿命有很大影响。（1）可采用低温终轧，即在850oC左右终轧，对细化网状碳化物有一定效果。（2）控制轧制时的变形量，可以进一步细化奥氏体晶粒，为降低网状碳化物级别和细化组织创造有利条件。2021/7/2211b、带肋钢筋线材：欧美已淘汰了低强度的Ⅱ级钢筋，目前集中于Ⅲ级的研究。小型线材轧机大量更新，设备能力加大。可以采用再结晶型未再结晶型及两相区轧制工艺。某研究所用热模拟机测定了CCT曲线（下图），得到了带肋钢筋的控制轧制有关参数。并现场提出两个生产Ⅲ级钢筋的方案。2021/7/22122021/7/2213（1）控温轧制的一般规律对不同的钢种实现

6、控温轧制，一般采用降低开轧温度（低温轧制工艺）的办法来保证对温度的有效控制。高碳钢的开轧温度900~1050℃，精轧机组入口轧件温度为900~950℃，出口轧件温度900~1050℃。加热时温度不要过高，避免奥氏体晶粒长大，并避免在部分再结晶区中轧制形成混晶组织，破坏钢的韧性。3、中高碳钢棒线材控制轧制的工艺及特点2021/7/2214（2）控温轧制的变形制度a、二段变形制度。粗轧在奥氏体再结晶区轧制，通过反复变形及再结晶细化奥氏体晶粒；中轧及精轧在950℃以下轧制，是在γ相的未再结晶区变形，其累计变形量为60%~70%；在Ar3附近终轧，可以得到具有大量变形带的奥氏体未再结晶晶粒，

7、相变以后能得到细小的铁素体晶粒。b、三段变形制度。粗轧在γ再结晶区轧制；中轧在950℃以下的γ未再结晶区轧制，变形量为70%；精轧在Ar3与Ar1之间的双相区轧制。这样得到细小的铁素体晶粒及具有变形带的未再结晶奥氏体晶粒，相变后得到细小的铁素体晶粒并有亚结构及位错。2021/7/2215A、小型棒材轧机的布置连续式小型轧机连续式小型轧机的年产量在30～60万吨之间。所用的坯料规格为130mm×130mm～150mm×150mm，坯料单重1.5～2.5吨。轧