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控制轧制与控制冷却培训一、轧制的基本原理和过程1. 轧制的概念和分类：介绍了轧制的定义和轧制根据加工方式和加工精度的不同可以分为粗轧和精轧。
2. 轧制的基本原理：介绍了轧制的原理，包括材料变形、变形力和摩擦力。
3. 操作技巧和注意事项：介绍了轧机的操作技巧和相关的注意事项，包括轧机的启动、停止和维护等内容。
二、控制轧制的关键参数1. 温度控制：介绍了轧制过程中温度的控制方法和关键参数。
2. 轧制力和轧制速度：介绍了轧制过程中轧辊的力和速度的控制方法和关键参数。
3. 压下量：介绍了轧制过程中的压下量的控制方法和关键参数。
三、冷却的基本原理和过程1. 冷却的概念和分类：介绍了冷却的定义和冷却方式的分类。
2. 冷却的基本原理：介绍了冷却的原理，包括热量传递和温度控制。
3. 操作技巧和注意事项：介绍了冷却设备的操作技巧和相关的注意事项，包括冷却水的供应和冷却温度的控制等内容。
四、控制冷却的关键参数1. 冷却水温度：介绍了冷却过程中冷却水温度的控制方法和关键参数。
2. 冷却水流量：介绍了冷却过程中冷却水流量的控制方法和关键参数。
3. 冷却时间：介绍了冷却过程中冷却时间的控制方法和关键参数。
五、轧制与冷却的协调控制1. 轧制和冷却的关联性：介绍了轧制和冷却之间的关联性，以及对产品性能和质量的影响。
2. 控制系统的应用：介绍了轧制和冷却中常用的控制系统，包括自动控制系统和人工控制系统等。
3. 故障处理和维护：介绍了轧制和冷却中常见的故障处理方法和设备维护技巧。
以上是本次控制轧制与控制冷却培训的主要内容概要，希望通过此次培训，能够提高操作工人对控制轧制与控制冷却的理解和技能，为公司的生产和产品质量提升贡献力量。
六、安全生产培训1. 轧制和冷却设备的安全操作规程：介绍了轧制和冷却设备的安全操作规程，包括设备启动、停止和紧急情况的处理等内容，以确保操作人员的安全。
2. 安全防护措施：介绍了轧制和冷却设备的安全防护措施，包括安全防护装置的使用和维护，以减少事故发生的可能性。
线材生产中的控制轧制和控制冷却技术线材是现代工业生产中使用频繁的一种材料，它广泛应用于电线电缆、机械制造、建筑材料等行业。
在线材生产过程中，控制轧制和控制冷却技术是关键的环节，它们直接影响着线材的质量、机械性能和用途范围。
一、控制轧制控制轧制是指通过改变轧制变形量、轧制温度、轧制速度、轧制力等因素，控制金属材料的形变和微观组织，达到调整线材力学性能、改善表面质量和优化产品用途的目的。
1、轧制变形量控制轧制变形量是指轧制前后的减压变化，它对线材的力学性能和表面质量有着直接影响。
为了保证线材的质量稳定和合格率，轧制变形量控制必须精准可靠，并考虑到批量变化和轧制型号的特定要求。
目前，国内外的轧制变形量控制采用电液伺服技术，通过实时监测轧制变形量变化，及时控制系统参数的变化，保证线材轧制变形量的稳定。
2、轧制温度控制轧制温度是指线材在轧制时的温度，它对线材的力学性能和表面质量有着重大影响。
过高或过低的温度会导致线材的晶粒过大或过小，从而影响线材的硬度、韧性和塑性等力学性能。
为了提高线材的机械性能和用途范围，轧制温度控制必须准确可靠，并考虑到金属材料的温度敏感性和轧制工艺的特定要求。
目前，国内外的轧制温度控制采用激光测温技术或红外线测温技术，通过实时监测线材温度变化，及时调整轧制温度，保证线材轧制温度的稳定。
3、轧制速度控制轧制速度是指线材在轧制过程中的速度，它对线材的表面质量和机械性能有着直接影响。
过高或过低的轧制速度会导致线材表面的纹路不均匀和线材的硬度、韧性等力学性能下降。
为了提高线材的表面质量和机械性能，轧制速度控制必须准确可靠，并考虑到轧制型号的特定要求。
目前，国内外的轧制速度控制采用伺服电机技术或电磁流体技术，通过实时监测线材的速度变化，及时调整轧制速度，保证线材轧制速度的稳定。
二、控制冷却控制冷却是指针对金属材料在热加工过程中产生的内应力、变形、晶粒长大等现象，通过采用不同的冷却方式和工艺参数，调整金属材料的组织和性能。
钢材控制轧制和控制冷却（一）姓名：蔡翔班级：材控12学号：钢材控制轧制和控制冷却：控轧控冷是对热轧钢材进行组织性能控制的技术手段，目前已经广泛应用于热轧带钢、中厚板、型钢、棒线材和钢管等钢材生产的各个领域。
控轧控冷技术能够通过袭警抢话、相变强化等方式，使钢材的强度韧度得以提高。
Abstract: controlled rolling is controlled cooling of hot rolled steel organization performance control technology, has been widely used in the hot rolled strip steel, plate, steel, wire rod and steel pipe and other steel products production fields.Controlled rolling technology of controlled cooling can pass over assaulting a police officer, phase transformation strengthening and so on, to improve the strength of the steel toughness.关键词:宽厚板厂，控制轧制，控制冷却1.引言：控轧控冷技术的发展历史：20世纪之前，人们对金属显微组织已经有了一些早期研究和正确认识，已经观察到钢中的铁素体、渗碳体、珠光体、马氏体等组织。
20世纪代起开始有学者研究轧制温度和变形对材料组织性能的影响，这是人们对钢材组织性能控制的最初尝试，当时人们不仅已经能够使用金相显微镜来观察钢的组织形貌，而且还通过X射线衍射技术的使用加深了对金属微观组织结构的认识。
1980年OLAC层流层装置投产，控轧控冷在板带、棒线材等大面积应用，技术已成熟，理论进展发展迅速。
1、控制轧制:在热轧过程中，通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制，使热塑性形变与固态相变相结合，以获得细小的晶粒组织，使钢材具有优异的综合力学性能的轧制技术2、控制冷却:通过对控制轧后的钢材的冷却速度来改善钢材的组织性能.3、金属的强化：通过合金化，塑性变形和热处理等手段来提高金属的强度.4、固溶强化：添加溶质元素使固溶体强度提高的方法。
5、韧性：材料在塑性变形和断裂所吸收能量的能力。
6、微合金钢：钢种的合金含量小于0。
1%。
7、IF钢：无间隙原子钢8、不锈钢：具有良好的抗腐蚀性能和抗氧化性的钢.9、变形抗力：在一定条件下材料变形单位面积的抵抗变形的力。
10、在线常化工艺：在热轧无缝钢管中在轧管延伸工序后将钢管按常化热处理要求冷却到某一温度后在进加热炉然后就行减径轧制按照一定的速度冷却到常温。
11、变形温度贝氏体处理化工艺：在钢管轧制过程中不直接加热到马氏体温度一下,而是快速冷却带中温以后再置于静止的空气中冷却、以变形奥氏体转变为贝氏体省去回火工序。
12、高温变形淬火：钢管在稳定的奥氏体区域变形，而且一般温度在再结晶温度以上然后进行淬火，已获得马氏体组织。
13、低温相变淬火:将钢管加热到奥氏体状态，经一段保温冷却到Ac1高于M的某一中间温度进行变形后淬火的工艺。
14、非调质钢：将调质钢的化学成分进行调解并对轧制过程进行控制不进行调制其性能达到调制的水平。
1、控制轧制是指在热轧过程中通过对金属加热制度，温度制度，保险制度的控制而获得细小的晶粒2、控制冷却是控制轧后钢材的冷却速度来改善组织性能。
3、钢材的强化方法有固溶强化，变形强化，沉淀强化，弥散强化，亚晶强化,细晶强化，相变强化.4、影响材料韧性有,化学成分，气体和夹杂物，晶粒细化,形变的影响，形变细化5、动态结晶是晶粒细化提高扩孔性的手段6、控制轧制的目标是为了获得较小的铁素体组织7、加快冷却速度可以获得细小的铁素体晶粒所以不产生奥氏体组织为界限8、贝氏体是结构性能钢有校坏的塑形焊接性能强韧性微合金钢是指钢中的合金元素总量小于0.1%的钢在控制轧制中使用最多的微合金元素有银,钛，钒9、钢通常是指含碳量在0.28-2。
控制轧制、控制冷却⼯艺控制轧制、控制冷却⼯艺技术1.1 控制轧制⼯艺控制轧制⼯艺包括把钢坯加热到适宜的温度，在轧制时控制变形量和变形温度以及轧后按⼯艺要求来冷却钢材。
通常将控制轧制⼯艺分为三个阶段，如图 1.1所⽰[2]：(1>变形和奥⽒体再结晶同时进⾏阶段，即钢坯加热后粗⼤化了的γ呈现加⼯硬化状态，这种加⼯硬化了得奥⽒体具有促使铁素体相变形变形核作⽤，使相变后的α晶粒细⼩；(2> (γ+α>两相区变形阶段，当轧制温度继续降低到Ar3温度以下时，不但γ晶粒，部分相变后的α晶粒也要被轧制变形，从⽽在α晶粒内形成亚晶，促使α晶粒的进⼀步细化。
图1.1控制轧制的三个阶段(1>—变形和奥⽒体再结晶同时进⾏阶段；(2>—低温奥⽒体变形不发⽣再结晶阶段；(3>—<γ+α）两相区变形阶段。
1.2 控制轧制⼯艺的优点和缺点控制轧制的优点如下：1．可以在提⾼钢材强度的同时提⾼钢材的低温韧性。
采⽤普通热轧⽣产⼯艺轧制16Mn钢中板，以18mm厚中板为例，其屈服强度σs≤330MPa，-40℃的冲击韧性A k≤431J，断⼝为95%纤维状断⼝。
当钢中加⼊微量铌后，仍然采⽤普通热轧⼯艺⽣产时，当采⽤控制轧制⼯艺⽣产时，-40℃的A k值会降低到78J以下，然⽽采⽤控制轧制⼯艺⽣产时。
然⽽采⽤控制轧制⼯艺⽣产时-40℃的A k值可以达到728J以上。
在通常热轧⼯艺下⽣产的低碳钢α晶粒只达到7~8级，经过控制轧制⼯艺⽣产的低碳钢α晶粒可以达到12级以上<按ASTM标准），通过细化晶粒同时达到提⾼强度和低温韧性是控轧⼯艺的最⼤优点。
2．可以充分发挥铌、钒、钛等微量元素的作⽤。
在普通热轧⽣产中，钢中加⼊铌或钒后主要起沉淀强化作⽤，其结果使热轧钢材强度提⾼、韧性变差，因此不少钢材不得不进⾏正⽕处理后交货。
当采⽤控制轧制⼯艺⽣产时，铌将产⽣显著的晶粒细化和⼀定程度的沉淀强化，使轧后的钢材的强度和韧性都得到了很⼤提⾼，铌含量⾄万分之⼏就很有效，钢中加⼊的钒，因为具有⼀定程度的沉淀强化的同时还具有较弱的晶粒细化作⽤，因此在提⾼钢材强度的同时没有降低韧性的现象。
钢筋的控制轧制和控制冷却钢筋的控制冷却又称为钢筋轧后余热处理或轧后余热淬火。
该工艺是利用钢筋轧后在奥氏体状态下直接进行表层淬火，随后由其心部传出余热进行自身回火，以提高塑性，改善韧性，使钢筋得到良好的综合性能。
钢筋的综合性能，如屈服强度、反弯、焊接性能、疲劳强度、冲击韧性等，决定于钢的化学成分、变性条件、终轧温度、钢筋直径、冷却条件、冷却速度和自回火温度等因素。
其整炉与整支钢筋的组织性能与均质性同生产工艺参数的控制、钢筋长度、冷却设备型式、水质、水温及其控制有密切关系。
1 钢筋轧后控制冷却的特点及其基本原理1.1 可以在轧制作业线上，通过控制冷却工艺，强化钢筋，代替重新加热进行淬火、回火的调质钢筋。
利用控制冷却强化钢筋与一般热处理强化钢筋比较，不仅由于利用轧制余热，不需要重新加热，节约了燃料及热量消耗，缩短生产周期，提高生产率，降低了生产高强度钢筋的成本，而且还具有更高的综合力学性能。
其原因在于：在利用轧制余热淬火之前已发生奥氏体再结晶，使晶粒细化，奥氏体晶界的位置已经改变，新晶界的形成时间又很短，杂质原子还来不及向晶界偏聚，因而改善了低温力学性能。
1.2 选用碳素钢（Q235）和低合金钢（20MnSi），采用轧后控制冷却工艺，可生产不同强度等级的钢筋，从而可能改变用热轧按钢种分等级的传统生产方法，节约合金元素，降低成本。
1.3 设备简单，对于现有轧机不用改动轧制设备，只需在精轧机后安装一套水冷设备。
1.4 在奥氏体未再结晶区终轧后快冷的轧制余热强化钢筋在使用性能上存在（应力腐蚀开裂倾向较大）。
但是，在奥氏体再结晶区终轧的轧制余热强化钢筋，由于再结晶过程消除了晶内位错，而不出现应力腐蚀开裂倾向的缺点。
对于钢筋来说，轧后控制冷却工艺大体包括以下三个过程：第一阶段：表面淬火阶段（急冷段），钢筋离开精轧机在终轧温度下，尽快地进入高效冷却装置，进行快速冷却。
其冷却速度必须大于使表面层达到一定深度淬火马氏体的临界速度。
钢筋表面温度低于马氏体开始转变点（Ms），发生奥氏体向马氏体转变。
表面马氏体层的深度取决于强烈冷却持续时间。
第二阶段：自回火阶段，钢筋通过快速冷却装置后，在空气中冷却。
此时钢筋各截面内外温度梯度很大，心部热量向外层扩散，传至表面的淬火层，使已形成的马氏体进行自回火。
根据自回火温度不同，可以转变为回火马氏体或回火索氏体。
而表层的残余奥氏体转变为马氏体。
同时邻近表层的奥氏体根据钢的成分和冷却条件不同而转变为贝氏体、屈氏体或索氏体组织。
而心部仍处在奥氏体状态。
该阶段的持续时间随着钢筋直径和第一阶段冷却条件而改变。
经常，心部奥氏体已经开始转变为铁素体。
第三阶段：为心部组织转变阶段，钢筋在冷床上空冷一定时间后，断面上的热量重新分布，温度趋于一致，同时降温。
此时心部由奥氏体转变为铁素体和珠光体或铁素体、索氏体和贝氏体。
心部产生的组织类型取决于钢的成分，钢筋直径，终轧温度和第一阶段的冷却效果和持续时间。
轧后控制冷却对钢筋性能的主要影响因素为终轧温度、第一阶段冷却速度和持续时间及钢的化学成分。
除钢的化学成分外，其他的各个因素决定了自回火温度。
而自回火温度很大程度上决定了钢筋的力学性能。
2 钢筋轧后控制冷却的方法及类型2.1 变形的奥氏体已发生充分的再结晶，变形对奥氏体位错、亚结构的影响已通过再结晶而消除。
形变热处理的效果已很小或者完全没有，这样就只有相变强化。
这样强化处理的钢筋，虽然综合力学性能略低，但其应力腐蚀稳定性较高。
2.2 轧制后到快冷前，变形的奥氏体尚未发生再结晶，或只发生了部分再结晶，这样，就保留或部分保留变形对奥氏体的强化作业，形变热处理效果较大，可以提高钢筋的综合力学性能，但应力腐蚀开裂倾向较大，这也可以分段淬火及淬火后回火或加热回火来解决。
按照冷却方式分为两种控制冷却方法：1)轧后立即快冷工艺，在冷却介质中快冷到规定温度或快冷一定时间后就中断快冷，随后空冷进行自回火。
2)分段冷却工艺，先在强烈的冷却介质中并在很短的时间内把表面层过冷到马氏体转变点以下，形成马氏体，立即中断快冷，空冷一定时间，使很薄的表面层中的马氏体回火到A1温度以下，形成回火索氏体，再进行二次快冷一段时间后中断快冷，之后，再空冷，使心部得到索氏体、贝氏体、及铁素体组织。
称为二段冷却。
这种工艺所得到的钢筋的抗拉强度和屈服强度略低，伸长率变化不大，而腐蚀稳定性很好，即在应力作用下发生腐蚀开裂的时间更长。
同时对大规格钢筋来说有利于减少内外温差。
3 影响控制冷却钢筋组织和性能的因素3.1 轧制工艺条件的影响1）加热温度加热温度影响轧前的原始奥氏体晶粒大小，各道次的轧制温度及终轧温度影响道次之间及终轧后的奥氏体再结晶程度及再结晶后的晶粒大小。
奥氏体化温度低，控制冷却后的力学性能好。
加热温度影响开轧温度及终轧温度，但不完全等同。
2）变形率与变形速度为了更好地通过变形再结晶细化晶粒，应采用比较大的变形量。
但是，孔型系统确定后，变形量变化较小。
一般在设计孔型时，成品孔型中为了充满筋部也采用了比较大的变形量。
由于终轧温度较高，因而只能起到变形再结晶细化晶粒作用。
对于高强度钢筋，如果考虑到变形强化，就要考虑变形量与终轧温度的关系，达到未再结晶条件，以便得到变形强化与相变强化相结合的效果。
在孔型确定的条件下，轧制速度决定了变形速度，变形速度影响个道次之间的再结晶程度及终轧后奥氏体的再结晶程度，因而影响形变热处理效果。
3）终轧温度终轧温度及变形量决定奥氏体是否发生再结晶。
在发生充分再结晶的条件下，奥氏体再结晶晶粒大小主要决定于变形量，与终轧温度关系较小。
降低终轧温度可以减少变形奥氏体的再结晶程度，甚至可以完全抑制再结晶，保持奥氏体的变形状态。
控制终轧温度在900~950度范围，有较好的形变热处理效果。
降低终轧温度同样可使自回火温度降低，这是在同样冷却条件下得到的结果。
如果改变冷却条件，使自回火温度相同而终轧温度不同，此时终轧温度低的钢筋强度高。
随终轧温度降低，抗拉强度和屈服强度提高，而伸长率则下降。
终轧温度对自回火温度、钢筋温降（钢筋温度减去自回火温度）都有影响。
随着终轧温度升高，自回火温度也提高，但温降却随之增大。
其原因是终轧温度升高，钢筋和冷却水的温度差增大，在相同的冷却条件下，冷却能力也随之提高。
终轧温度降低，影响入水前的组织状态，低到再结晶区以下，则入水后保持了变形强化的影响。
提高了钢筋强度。
从组织上保留有一定的位错密度及亚结构等。
如果终轧温度在再结晶温度以上，终轧变形与再结晶结果使晶粒细化。
温度降低对细化有一定作用，但不明显，因此强化作用不明显。
总之，降低终轧温度是有利的，不仅能提高力学性能，同时可以降低对冷却能力的要求。
2 冷却工艺条件对性能的影响2.1 终轧后到入水的时间间隔，这一段时间主要影响变形奥氏体的再结晶程度。
如果处于未再结晶条件，延长这一段时间，则可能发生部分再结晶，减小了变形的效果，降低了综合力学性能，但是能减小应力腐蚀开裂倾向。
如果在完全再结晶的条件下，由于高温下停留时间长，使再结晶晶粒长大，对综合力学不利，应缩短这一段时间。
这决定于现场的实际条件，即决定于快冷装置的安装位置。
2.2 冷却速度，冷却速度是钢筋轧后控制冷却的重要工艺参数之一。
它可以决定轧制后钢筋控制冷却后的组织和性能。
根据钢的化学成分，奥氏体冷却转变曲线位置和所要求的组织和力学性能来确定轧后的冷却速度。
冷却速度的影响效果随着钢的淬透性增加和钢筋直径的减少而减少。
低碳钢及低合金钢钢筋的塑性伸长率之所以随冷却速度的增加而提高，是因为钢筋截面中先共析铁素体、屈氏体及贝氏体组织的成分有所减少，而回火组织的成分有所增加。
一般在1030度到400度范围钢筋控制冷却速度，当钢筋直径为10mm时，冷却速度为560~760度/秒；直径为12mm时，冷却速度为375~500度/秒；直径为14mm时，冷却速度为325~365度/秒。
前面的数值是在水气混合介质中冷却，水含量为26~30%；后面数值是在水中冷却。
要使钢筋完全淬透，在整个截面上得到低碳马氏体，则心部的冷却速度必须超过此钢的淬火临界冷却速度。
对碳素钢只能用最强烈的冷却方法，在直径小于10mm的钢筋可以实现完全淬透。
随着钢筋直径的加大，需要选用淬透性更大的低合金钢。
而冷却速度与冷却器结构，冷却介质、钢筋直径、水温、水压及流量等参数有关。
2.3 强冷时间，对于一定钢种及直径的钢筋、冷却速度及强冷时间决定了钢筋表面及心部的冷却曲线及与冷却转变曲线相交的温度，即决定了相交后的组织与性能。
对于一定钢号及直径的钢筋来说，缩短强冷时间，提高自回火温度，而使急冷层得到充分回火，心部在更高的温度下分解，使强度降低，塑性提高。
选择适当的强冷时间在于保证所需要的钢筋组织结构与力学性能。
一般工厂中，轧制速度基本不变，因此，利用冷却器长度（即节数）来控制冷却时间，冷却器节数增加，冷却时间增长，使钢筋的抗拉强度，屈服强度提高，而伸长率下降。
如Φ25mm，20MnSi钢筋在冷却器由一节增加到二节，钢筋的强冷时间增加一倍，在冷却水量相同的条件下，自回火温度降低40~50℃，导致屈服强度提高10~30MPa。
同样钢筋条件下，强冷时间为1.1s及3.9s，回火温度分别是680℃和450℃。
其钢筋的性能为：前者σs为485MPa，σb为640MPa，δ5为30%；后者σs为925MPa，σb为1020MPa，δ5为15%。
2.4 自回火温度，自回火温度是各工艺参数影响的结果，是决定轧后余热淬火钢筋性能最重要参数。
大量的数据表明：随钢筋快冷后自回火温度升高，钢筋的σs、σb降低，δ5提高。
影响钢筋自回火温度的因素很多，它与冷却参数、冷却时间、终轧温度都有关系。
但是自回火温度仅能反映钢筋快冷后表面与心部温度平衡的结果，它不能反映淬透层的厚度。
淬透层厚度不同，钢筋的强度不同。
当钢筋规格，终轧温度，水压，水温，冷却时间一定时，其回火温度能相对反映钢筋的强度性能。
因此，每一种品种确定后，钢筋的热轧工艺和控制冷却工艺一定时，可以将自回火温度作为一控制目标，以控制性能的稳定。
3 冷却水参数对钢筋组织和性能的影响3.1 冷却水水量对性能的影响，冷水水量的多少，对钢筋的冷却效果和性能影响很大，冷却水量是用水流速的大小表示出来的。
对Φ25钢筋进行不同冷却水量对性能影响的试验，结果表面，当水量为120~140t/h时，随着水量的增加，σs提高。
当水量大于160t/h时，σs变化稳定有饱和现象。
随着钢筋规格加大，要求冷却水量增加。
水量增加，钢的自回火温度降低，这表明水量的变化主要通过对自回火温度及冷却速度的影响，而改变其组织和性能。
3.2 喷头压力对性能的影响，喷头水压对钢筋强度有一定影响，当其条件固定时，喷头压力提高，σs和σb提高。
