轧钢钢坯加热温度范围的确定
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轧钢工艺流程轧钢是一种常用的金属加工工艺,通过轧机对钢坯进行连续的压制和拉伸,使其形成所需的形状和尺寸。
轧钢工艺流程包括钢坯加热、粗轧、中轧、精轧、冷却和切割等多个步骤。
首先是钢坯加热阶段。
钢坯是通过将钢坯送入炉中进行加热的。
加热的温度根据钢种的不同而有所差异,一般为1100-1250℃。
加热的目的是使钢坯达到一定的塑性,以便后续的轧制操作。
接下来是粗轧阶段。
粗轧是通过将钢坯通过连续轧机进行一次性的压制和拉伸,以降低截面积和增加长度。
粗轧的压力较大,一般为800-1000吨,使得钢坯发生很大的塑性变形。
这一步骤主要是为了尽快降低钢坯的截面积,为后续的中轧和精轧做准备。
中轧阶段紧接着粗轧。
中轧是通过对粗轧后的钢坯进行再次压制和拉伸,使其获得更加精确的形状和尺寸。
中轧轧机通常具有较小的间隙和较高的轧制速度,以确保钢坯的尺寸能够得到更好的控制。
精轧阶段是对中轧后的钢坯进行进一步的加工。
精轧是通过使用高速旋转的轧辊对钢坯进行进一步的压制和拉伸,以得到更加细致的形状和尺寸。
精轧轧机具有更高的轧制速度和更小的间隙,以确保钢坯的表面质量和尺寸的精度。
在精轧后,钢坯需要进行冷却。
冷却的目的是使钢坯的温度迅速降低,以固化其结构并提高其硬度和强度。
冷却可以通过将钢坯浸入冷水中或通过冷风吹扫来实现。
冷却的速度和方法根据钢种的不同而有所变化。
最后是切割阶段。
切割是将冷却后的钢坯切割成所需的长度和形状。
切割可以通过机械切割或火焰切割来实现,根据钢坯的尺寸和形状的不同而有所变化。
总结起来,轧钢工艺流程包括钢坯加热、粗轧、中轧、精轧、冷却和切割等多个步骤。
这些步骤的顺序和参数都会根据不同的钢种和需要的成品要求而有所变化。
轧钢工艺的发展使得钢材的生产更加高效和精确,满足了不同行业对钢材质量和性能的需求。
应当采用热电偶是传感器
可选型号
B型、S型、K型、E型
主要技术参数
测量范围及基本误差限
热电偶时间常数
此处我们选择
R型热电偶为贵金属热电偶。
偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.015mm,其正极(RP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为13%,含铂为87%,负极(RN)为纯铂,长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
R型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。
其物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性
和惰性气氛中。
R型控制原理图下面为程序实现所建立的流程图:
相关控制电路。
轧钢加热炉及轧制的原理知识一、加热炉的原理1、目的加热的目的是把坯料加热到均匀的、适合轧制的温度(奥氏体组织)。
温度提高以后,首先是提高钢的塑性,降低变形抗力,使钢容易变形。
如T12钢室温下变形抗力约为600Mpa,加热到1200℃时变形抗力下降到30Mpa左右,只相当室温下变形抗力的二十分之一。
加热温度合适的钢,轧制时可以用较大的压下量,减少因磨损和冲击造成的设备事故,提高轧机的生产率和作业率,而且轧制耗能也较少。
其次,加热能改善钢坯的内部组织和性能。
不均匀组织和非金属夹杂物通过高温加热的扩散作用而均匀化。
加热温度和均匀程度是加热质量的标志,加热质量好的钢,容易获得断面形状正确、几何尺寸精确的成品。
2、加热过程钢坯的加热温度包括表面温度、沿断面上的温度差及沿坯子长度方向上的温度差。
钢坯在炉内的最终加热温度是考虑了轧制工艺、轧机的结构特点以及炉子的结构特点等实际情况后规定的。
加热到规定温度所需时间,取决于钢坯的尺寸、钢种、采用的温度制度及一些其他条件。
钢坯在炉内以对流方式和辐射方式得到热量,前者是炉气冲刷钢坯表面;后者是炉气和炽热的炉衬辐射热。
我们加热炉沿长度方向上分三段控制:即预加热段、加热段和均热段。
钢坯进入加热炉预热段,热流逐渐增大,钢坯到二加热段,热流基本保持不变,钢坯到均热段,热流逐渐减小。
钢坯在均热段内,钢坯表面温度基本保持不变,而断面温差逐步缩小,钢坯表面得到的热量以热传导的方式向内部扩散。
传给钢坯表面的热流越小、受热面积越大、钢坯的断面尺寸越小、钢的导热率越大,断面温差就越小。
一般断面大的钢坯要比断面小的钢坯加热时间要长,合金钢要比碳钢的加热时间要长。
3、加热缺陷合金钢开裂:加热开始阶段(700℃以下),对高碳工具钢、高锰钢、轴承钢、高速钢等这类导热率小的钢,如果升温速度过快、表面温度骤然升高而断面温差过大,将产生热应力,导致出现裂纹。
过热和过烧:加热温度过高或高温下停留时间过长,会使钢的晶粒过分长大,晶粒间的联系削弱,钢变脆,这称为过热。
轧钢加热炉工艺流程轧钢加热炉工艺流程通常包括预热、加热和冷却三个阶段。
下面我们就详细介绍一下这个流程。
工艺的第一阶段是预热。
在预热阶段,通过将钢坯发送到加热炉中进行预热,以将其温度提高到一定的程度,以便后续的加热和轧制过程能够顺利进行。
通常,预热温度为600℃到900℃之间,时间为10分钟到30分钟。
在这个阶段,钢坯的温度平衡非常重要,因为它将直接影响到后续加热和轧制的效果。
第二阶段是加热。
在加热阶段,钢坯将被加热到所需的轧制温度。
通常情况下,钢坯的加热温度为1000℃到1200℃之间,时间为30分钟到45分钟。
加热的目的是将钢坯加热至可塑性良好的程度,以便在轧制过程中更容易改变其形状和尺寸。
在这个阶段,需要注意的是控制加热的速度和温度均匀性,以免对钢坯造成过度加热或温度不均匀,影响后续的轧制质量。
最后一个阶段是冷却。
在冷却阶段,经过加热后的钢坯将被送入冷却设备中进行冷却。
冷却的目的是将钢坯的温度迅速降低,并使其达到所需的硬度。
常见的冷却方式包括水冷、气冷和磁化冷却等。
冷却的过程通常需要十几分钟到几十分钟的时间。
在整个工艺流程中,温控是非常重要的环节。
通过在不同阶段对温度进行控制,可以保证钢坯达到所需的加热和冷却效果,从而保证轧制后的产品质量。
此外,还要注意对于不同规格和材质的钢坯,可能需要进行不同的工艺参数调整,以适应其特定的工艺要求。
总之,轧钢加热炉工艺流程是一个复杂的流程,需要严格控制各个环节的参数,以保证钢坯达到所需的加热和冷却效果。
只有通过合理的温控和工艺流程优化,才能生产出高质量的轧钢产品。
轧钢工艺流程轧钢是一种重要的金属加工方法,通过轧制可以将钢坯加工成各种规格和形状的钢材,广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
轧钢工艺流程包括热轧和冷轧两种方式,下面将详细介绍这两种工艺的流程。
热轧工艺流程:1. 原料准备:热轧的原料是钢坯,钢坯通常由炼钢厂生产,其主要成分为铁、碳和少量合金元素。
钢坯经过初次加热后,进入轧机进行轧制。
2. 加热:将钢坯加热至一定温度,通常在1100°C以上,以使钢坯达到易于塑性变形的状态。
加热的方式包括火焰加热和感应加热,确保钢坯均匀受热。
3. 粗轧:将加热后的钢坯送入粗轧机进行初步轧制,将钢坯变形成较厚的钢板或钢型材。
4. 精轧:经过粗轧后的钢材再经过多道次的精轧,逐渐减小厚度,使钢材的表面质量和尺寸精度得到提高。
5. 冷却:经过轧制后的钢材通过冷却设备进行快速冷却,以固定其内部组织结构,提高钢材的力学性能。
6. 整形:通过切割、定尺等工艺对钢材进行整形,使其达到客户要求的尺寸和形状。
冷轧工艺流程:1. 原料准备:冷轧的原料同样是钢坯,但与热轧不同的是,冷轧钢坯的温度要求较低,通常在室温下进行加工。
2. 洗涤:将钢坯表面的氧化皮和杂质清洗干净,以保证冷轧后的钢材表面质量。
3. 冷轧:将经过清洗的钢坯送入冷轧机进行轧制,由于温度较低,冷轧后的钢材表面光洁度较高,尺寸精度也更高。
4. 酸洗:对冷轧后的钢材进行酸洗处理,去除表面氧化皮和锈蚀,提高表面质量。
5. 淬火:通过淬火处理,使冷轧后的钢材获得一定的强度和硬度,适用于特定的使用环境。
6. 整形:同样需要对钢材进行整形,以满足客户的需求。
总结:无论是热轧还是冷轧,轧钢工艺都是一个复杂的过程,需要多道工序配合完成。
在整个工艺流程中,需要严格控制温度、压力和速度等参数,以确保最终生产出符合标准的钢材产品。
同时,对于不同种类的钢材,其轧制工艺也会有所不同,需要根据具体情况进行调整。
轧钢工艺的不断改进和优化,将有助于提高钢材的质量和生产效率,满足市场对于高品质钢材的需求。
轧钢生产线工艺流程
轧钢是将钢坯通过轧机进行连续轧制,使其形状、尺寸和表面质量得到一定的变化和改善的工艺。
轧钢生产线是钢铁行业中一个非常重要的生产设备,它的工艺流程对于钢材的质量和性能有着至关重要的影响。
下面将详细介绍轧钢生产线的工艺流程。
1. 钢坯加热
首先,将冷的钢坯放入加热炉中进行加热处理。
加热的温度和时间是根据不同的钢种和轧制要求而定的,一般来说,加热温度在1100℃-1250℃之间。
2. 粗轧
经过加热处理的钢坯被送入粗轧机中进行粗轧。
在粗轧机上,钢坯经过多道次的轧制,逐渐变形成为所需的形状和尺寸。
3. 精轧
粗轧后的钢坯被送入精轧机中进行精轧。
精轧是在辊道上进行
的,使钢坯的尺寸更加精确,表面质量更好。
4. 冷却
经过精轧后的钢坯需要进行冷却处理,以使其温度降到适合进
行后续加工的温度。
5. 切割
冷却后的钢坯被送入切割机中进行切割,切割成所需的长度。
6. 包装
经过切割后的钢坯被送入包装区进行包装,以便于运输和储存。
以上就是轧钢生产线的工艺流程,通过这一系列的工艺处理,
钢坯最终成为我们所需的各种形状和尺寸的钢材。
轧钢生产线的工
艺流程严格控制每一个环节,以确保钢材的质量和性能达到要求。
同时,随着科技的不断发展,轧钢生产线的工艺流程也在不断地进
行创新和改进,以满足市场对于钢材的不断提高的需求。
希望通过
不断的努力和创新,轧钢生产线的工艺流程能够更加完善,为钢铁
行业的发展做出更大的贡献。
钢坯轧制过程温度确定的研究不同的钢种、不同的板坯规格、采用不同的轧机型式,以不同的轧制速度进行轧制,对于轧制不同厚度的成品而言,要求采用不同的钢坯加热温度和和钢坯的加热时间。
本文以成品不同温度时的晶相组织为依据,结合不锈钢轧制时的热应力分析,再参考铁碳相图,制定成品不同厚度的终轧温度,再通过建立轧制过程热模型,反算出板坯的出炉温度,从而对各种形式的加热和轧制提供加热依据。
1、不锈钢加热温度的确定依据对于金属的压力加工来说,金属轧制前的加热,是为了获得良好的塑性和较小的变形抗力,加热温度主要根据加工工艺要求,由金属的塑性和变形抗力等性质来确定。
不同的热加工方法,其加热温度也不一样。
金属的塑性和变形抗力主要取决于金属的化学成份、组织状态、温度及其它变形条件。
其中,温度影响的总局势是,随温度升高,金属的塑性增加,变形抗力降低,这是因为温度升高,原子热运动加剧,原子间的结合力减弱,所以变形抗力降低,同时可增加新的滑移系,以及热变形过程中伴随回复再结晶软化过程,这些都提高了金属的塑性变形能力。
但是,随着温度的升高,金属的塑性并不直线上升的,因为相态和晶粒边界同时也发生了变化,这种变化又对塑性产生影响。
钢的加热温度不能太低,必须保证钢在压力加工的末期仍能保持一定的温度(即终轧温度)。
由于奥氏体组织的塑性最好,如果在单相奥氏体区域内加工,这时金属的变形抗力最小,而且加工后的残余应力最小,不会出现裂纹等缺陷。
这个区域对于碳素钢来说,就是在铁碳平衡图的AC3以上30-50℃,固相线以下100-150℃的地方,根据终轧温度再考虑钢在出炉和加工过程中的热损失,便可确定钢的最低加热温度。
钢的终轧温度对钢的组织和性能影响很大,终轧温度越高,晶粒集聚长大的倾向越大,奥氏体的晶粒越粗大,钢的机械性能越低。
所以终轧温度也不能太高,根据铁碳相图最好在850℃左右,最好不要超过900℃,也不要低于700℃。
金属的加热温度,一般来说需要参考金属的状态相图、塑性图及变形抗力图等资料综合确定。
钢坯轧制过程温度确定的研究不同的钢种、不同的板坯规格、采用不同的轧机型式,以不同的轧制速度进行轧制,对于轧制不同厚度的成品而言,要求采用不同的钢坯加热温度和和钢坯的加热时间。
本文以成品不同温度时的晶相组织为依据,结合不锈钢轧制时的热应力分析,再参考铁碳相图,制定成品不同厚度的终轧温度,再通过建立轧制过程热模型,反算出板坯的出炉温度,从而对各种形式的加热和轧制提供加热依据。
1、不锈钢加热温度的确定依据对于金属的压力加工来说,金属轧制前的加热,是为了获得良好的塑性和较小的变形抗力,加热温度主要根据加工工艺要求,由金属的塑性和变形抗力等性质来确定。
不同的热加工方法,其加热温度也不一样。
金属的塑性和变形抗力主要取决于金属的化学成份、组织状态、温度及其它变形条件。
其中,温度影响的总局势是,随温度升高,金属的塑性增加,变形抗力降低,这是因为温度升高,原子热运动加剧,原子间的结合力减弱,所以变形抗力降低,同时可增加新的滑移系,以及热变形过程中伴随回复再结晶软化过程,这些都提高了金属的塑性变形能力。
但是,随着温度的升高,金属的塑性并不直线上升的,因为相态和晶粒边界同时也发生了变化,这种变化又对塑性产生影响。
钢的加热温度不能太低,必须保证钢在压力加工的末期仍能保持一定的温度(即终轧温度)。
由于奥氏体组织的塑性最好,如果在单相奥氏体区域内加工,这时金属的变形抗力最小,而且加工后的残余应力最小,不会出现裂纹等缺陷。
这个区域对于碳素钢来说,就是在铁碳平衡图的AC3以上30-50℃,固相线以下100-150℃的地方,根据终轧温度再考虑钢在出炉和加工过程中的热损失,便可确定钢的最低加热温度。
钢的终轧温度对钢的组织和性能影响很大,终轧温度越高,晶粒集聚长大的倾向越大,奥氏体的晶粒越粗大,钢的机械性能越低。
所以终轧温度也不能太高,根据铁碳相图最好在850℃左右,最好不要超过900℃,也不要低于700℃。
金属的加热温度,一般来说需要参考金属的状态相图、塑性图及变形抗力图等资料综合确定。
轧钢厂加热炉工艺流程
轧钢厂加热炉工艺流程是指在钢材轧制过程中,将钢坯通过加热炉加热至一定温度后进行轧制的流程。
具体工艺流程如下:
1. 钢坯装料:将待加热的钢坯按一定规格和数量装入加热炉内。
2. 加热前处理:钢坯在进入加热炉前需要进行表面清洗和喷水降温处理,以确保钢坯表面干净无杂质。
3. 加热:将钢坯放入加热炉中,使用煤气、液化气、重油等燃料加热,将钢坯加热至一定温度,通常为1200℃-1300℃。
4. 保温:当钢坯达到设定温度后,需要进行一段时间的保温,使钢坯的温度均匀分布。
5. 轧制:待加热的钢坯经过加热后,通过轧制机器进行轧制,成型为所需的钢材。
6. 冷却:轧制后的钢材需要在冷却水槽中进行冷却处理,以降低钢材温度,塑性增加,便于后续的加工和处理。
7. 除尘:加热炉内的烟尘和废气需要进行除尘处理,以减少对环境的污染。
以上是轧钢厂加热炉工艺流程的主要步骤,不同厂家可能会有一些细微差别。
该工艺流程的实施需要严格遵守相关的安全规定,以确保操作人员和设备的安全。
- 1 -。
一、钢热轧加热温度范围得确定:1)始锻温度与终锻温度始锻温度就是钢或合金在加热炉内允许得最高加热温度。
终锻温度就是保证在结束锻造之前钢仍具有足够得塑性,以及锻件在锻后获得再结晶组织。
例如:45钢得始锻温度与终锻温度分别为1200℃与800℃。
也就就是说在800℃~1200℃温度范围内进行锻造出得锻件有良好得机械性能。
2)开轧温度与终轧温度①开轧温度一般说来,从防止加热得过热、过烧、脱碳等缺陷产生得可能性考虑,对于碳素钢加热最高温度常低于NJE50100℃;开轧温度低于固相线NJE100150℃。
这就是由于考虑输送距离造成得温降,则比加热温度还要低一些。
②终轧温度对亚共析钢(ω(C)(0、8%)来说,终轧温度不得低于GS线,即略高于GS线50100℃,以便在终轧之后迅速冷却到相变温度,获得细致、均匀得晶粒组织。
否则会使金属内部纤维组织更加严重,导致钢材得物理与力学性能产生不均匀或方向性。
对过共析钢(ω(C):0、8%1、7%)终轧温度要求不得低于SK线,一般略高于SK线100150℃。
这就是因为过共析钢热轧温度范围窄,即奥氏体区较窄,完全在单相状态下轧制就是不可能得。
开轧温度就是第一道得轧制温度,一般比加热温度低50~100℃。
开轧温度得上限取决于钢得允许加热温度,下限主要受终轧温度得限制,钢件在轧制过程中一般应保持单相奥氏体组织。
终轧温度就是指终轧生产得终了温度。
一般情况下,亚共析钢得终轧温度应当高于A C3线50~100℃。
过共析钢得终轧温度在A cm~A1线之间。
终轧温度对钢得组织与性能影响很大,终轧温度越高,晶粒集聚长大得倾向越大,奥氏体得晶粒越粗大,钢得机械性能越低。
所以终轧温度也不能太高,最好在850℃左右,不要超过900℃,也不要低于700℃。
3)温度方案得确定通常按钢坯含碳量不同分别来规定它们得加(均)热温度即最高控制炉温与出炉温度。
①含碳量C≤O.3%得低碳钢,最高控制炉温为1380℃,出炉温度为1180~1220℃;②含碳量0.3%<C≤0.6%得中碳钢及低碳合金钢,最高控制炉温1350℃,出炉温度为1150~1200℃;③含碳量C>0.6%得高碳钢与中碳合金钢,最高控制炉温1320℃,出炉温度为1100~1150℃。
轧钢加热温度范围的制定摘要:加热炉在轧钢生产中占有十分重要的地位。
它的任务是按轧机节奏将钢坯加热到轧钢工艺要求的温度,并且在保证优质、高产的前提下,尽可能地降低燃料消耗、减少加热缺陷。
随着轧钢生产地大型化、连续化,轧钢工艺技术、设备地发展与产品品种增加、质量升级,以及对加热炉高产、优质、低耗地要求不断提高,加热炉的温度控制越来越受到轧钢生产管理者的高度重视。
本文主要针对加热温度以及加热缺陷、如何预防进行阐述。
可根据加热的品种和产量灵活调整各段的温度。
提高炉内温度均匀性、减少氧化烧损、保护环境的效果。
关键词:加热温度、加热缺陷、合金元素影响前言:热轧生产中,必须将金属锭或坯加热到一定的温度范围,使它具有一定的塑性,才能轧制。
目前我国的一些轧钢厂,生产上的薄弱环节常常出在加热炉温度上,因此学习与掌握好加热温度范围制定的基础知识是十分必要的。
1金属的加热温度1.1金属加热温度的定义金属的加热温度指金属加热完毕出炉时的表面温度。
1.2金属加热的目的(1)提高金属的塑性人们一般认为.温度对金属塑性的影响是,加热温度愈高,金属的塑性就愈好。
其实不然,当变形条件相同时,变形金属的化学成分及组织结构不同,温度对塑性的影响也不同。
温度对碳素钢塑性的影响曲线叫碳索钢塑性曲线。
图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示塑性降低区域(凹谷);1、2、3表示塑性增高的区域(凸峰)。
Ⅰ区中钢的塑性很小,在200℃时几乎没有塑性;Ⅱ区(200~400℃)—“蓝脆”区中,钢的强度高而塑性低;Ⅲ区(800~950)℃为相变温度区又称“热脆”区,钢在该区常常是,一个相的塑性较好,另一个相的塑性较差;Ⅳ区接近于钢的熔化温度,钢在该区加热时易发生过热或过烧现象,这时钢的塑性较低。
图1(2)使金属锭或坯内外温度均匀(3)改变金属的结晶组织金属的加热质量直接影响到轧制的质量、产量、能源消耗及轧机寿命。
正确的加热工艺可以提高金属塑性,降低热加工时的变形抗力,按时为轧机提供加热质量优良的锭或坯,保证轧机生产顺利进行。
炼钢热轧过程中的最佳温降问题1 问题的背景在带钢的热轧过程中,前面要经过三个环节:加热、粗轧、精轧(如图1所示)。
钢坯首先经过加热炉,将温度加热到1200度(1150-1260)左右,然后经过粗轧机组,温度会降到1000度(950-1050)左右,再经过精轧机组,温度将降至850度左右(750-920)。
下图标出了三个关键温度:出炉温度、粗轧结束温度(简称粗轧温度)、精轧结束温度(简称精轧温度)。
图1 热轧过程示意图每卷带钢生产前,都要设定目标温度。
精轧出口温度是根据钢种和性能要求事先确定的。
出炉、粗轧和精轧结束温度也有目标要求,但一般是为了配合达到精轧温度而设定的。
要达到目标温度,需要有控制手段。
精轧的控制手段主要是速度和冷却水。
这两个手段的控制能力较强,只要粗轧温度基本合理,都能达到控制目标范围内。
但是,当目标温度较高、带钢厚度薄的时候,保温的难度很大;反之,带钢厚度较厚时,可能会被迫降低轧制速度。
粗轧温度过高会影响精轧的轧制速度、影响产量,过低则难以保证精轧的终轧温度。
所以,温度应该适中。
粗轧温度主要是通过出炉温度控制的,但粗轧坯厚度、轧制节奏、冷却水用量都会影响粗轧阶段的温降。
事先出炉和粗轧的目标温度不一定合理。
操作工会根据经验和反馈进行修订,但只是有大体的估计。
由于轧制过程是个能量耗散、温度下降的过程。
所以,不确定的时候,人们宁可把出炉温度定得略高些,如10-30度。
为此,需要通过增加冷却水道次、降低精轧速度等办法消耗掉这些多余的能量。
2轧制过程中的最佳温降问题希望计算出粗轧和精轧阶段的最佳温降。
用于推算出相对较低的加热炉目标温度,既能保证最终的终轧温度,又不要在生产过程中有意地采用加强降温的手段。
很显然,这种做法是最节能的。
用机理模型很难解决这个问题。
原因是模型参数、轧制节奏都不确定,不可能达到10~30度这样高的精度。
故而希望用统计的办法解决。
统计方法面临的主要困难是数据质量不好、不完整。
热轧角钢生产工艺
热轧角钢生产工艺是一种常用的轧钢工艺,用于生产具有不同截面形状的角钢产品。
下面将介绍热轧角钢的生产工艺,包括原料准备、加热、轧制、冷却和整理等步骤。
首先,原料准备是生产热轧角钢的第一步。
原料通常为钢坯,可以是生铁、钢锭或废旧钢材。
钢坯经过检查、清洁和切割等预处理工序,确保质量符合要求,并获得适合轧制的长度和重量。
接下来是加热工序。
将钢坯放入加热炉中进行加热,提高钢坯的温度至轧制温度,一般在1000-1300℃之间。
加热的目的是
使钢坯变软,减少轧制时的摩擦阻力,并使金属组织发生变化,提高成材率和力学性能。
加热后的钢坯将进入轧制机组进行轧制。
通过调整轧制机组的轧辊间距和轧制压力,将加热后的钢坯经过多道次轧制,逐渐形成角钢的截面形状。
角钢的截面形状可以是等边角钢、不等边角钢或工字型角钢等。
轧制过程中,要注意控制温度、调整轧制力度,以保证产品的尺寸精度和表面质量。
轧制完成后,热轧角钢还需要进行冷却工艺。
将轧制好的角钢放置在冷却台上,利用自然冷却或通过喷水冷却的方式,使钢材快速冷却。
冷却的目的是使钢材的组织结构稳定,减少内部应力,并提高材料的硬度和强度。
最后是整理工艺。
将冷却后的角钢进行切割、矫直、打磨等工
序,去除毛刺和不规则表面,并对产品进行检验和分类。
整理的目的是提高产品的表面质量,确保产品符合工艺要求和规格要求。
总结起来,热轧角钢的生产工艺包括原料准备、加热、轧制、冷却和整理等步骤。
通过这些工艺步骤的组合和控制,可以生产出具有不同截面形状的角钢产品,用于各种建筑和机械加工领域。
钢坯加热温度范围的制定摘要:钢的加热对于钢材质量、产量、能耗以及机械寿命等都直接相关,采取正确的加热温度可以提高钢的塑性,降低热加工时的变形抗力按时为轧制机械提供加热质量优良的钢坯,以保证轧制优质、高产低耗。
反之,如果加热不当则可能会造成过热过烧、加热不均等缺陷,严重影响钢材的质量,同时会使设备磨损增加动力的消耗。
由此可见加热温度范围制定的重要性。
为此我们应当掌握加热工艺的基本知识,参考铁碳相图、塑性图、及变形抗力图等资料,分析不同因素对加热温度的影响才能综合确定以便能够正确制定钢的加热温度,尽量防止加热缺陷的产生。
以便获得良好的钢材质量和组织性能。
关键词:加热温度加热工艺奥氏体合金元素前言随着钢材生产技术的不断发展及市场对钢材产品质量要求的不断提高,在激烈竞争的条件下,为了获得良好的钢材表面质量和组织性能,对加热工艺、热处理工艺及加热温度制定的研究和应用就显得非常重要了。
1钢坯的加热温度1.1钢坯加热温度的概念钢的加热温度就是指钢料在炉内加热终了出炉时钢料表面的温度。
1.2 钢坯加热的目的(1)提高钢的塑性,以降低钢在热加工时的变形抗力,从而减少轧制中轧辊的磨损和断辊等机械设备事故。
(2)使钢锭内外温度均匀,初轧前在均热炉中对钢锭的加热主要目的就是为了缩小表面和中心的温差,以避免由于温度过大而造成成品的严重缺陷和废品。
(3)改变金属的结晶组织或消除加工时所形成的内应力。
轧材成品经过加热退火或常化等热处理过程后可以等到所要求的金相组织,从而使成材的机械性能得到了很大的提高。
有时钢锭在浇铸过程中会带来组织缺陷:比如高速钢中组织的偏析,通过高温下长时间保温后,就可以消除或减轻这类缺陷。
1.3钢坯的最高加热温度、最低加热温度根据终轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程的热损失及工艺要求,便可确定钢的最低加热温度。
确定最高加热温度按照固相线以下100~150℃而定。
下表1为碳钢的最高加热温度(Tm)和理论过烧温度T与含碳量间的值,其间大致关系如表1:Tm=0.95T℃表11.4不同钢种的加热温度1.4.1优质碳素结构钢对优质结构碳素钢选择加热温度时,除参考铁碳平衡相图外还要考虑钢表面脱碳问题,为了不至使脱碳层超出规定的标准,应适当降低一些加热温度。
钢的加热温度也不应该过低,即加热温度的下线应保证终轧温度在奥氏体区即一般为A以上30~50°C,固相线以下100~150°C左右的地方。
终轧温度对钢的组织和c3性能影响很大。
一般来说终轧温度越高晶粒集聚长大的倾向越大,而奥氏体晶粒越粗大钢的机械性能越低。
所以终轧温度不能太高,最好在800°C左右900°C 为宜,也不要低于700°C。
1.4.2亚共析钢和过共析钢对含碳量低于0.83%的亚共析钢,亚共析钢加热温度范围是铁碳相图中Ac3以上30~50°C与固相线HJE以下100~150°C之间,一般为800~1350°C之间。
其终轧温度不应低于Ar3因为低于这个温度奥氏体中将析出铁素体,经轧制后被拉长成纤维状组织从而使钢的机械性能出现方向性。
含碳高于0.83%的过共析钢(如高碳工具钢),最高加热温度应比JE线低50~100°C,终轧温度不要高于Arcm。
因为在轧后的缓冷过程中,沿奥氏体晶界析出二次渗碳体,其为针状或网状组织塑性很差降低了钢的机械性能。
这种钢材只有经过热处理后才能使用,但温度也不能过低不然钢的塑性太坏。
同时低于Ar1点时还会有石墨析出使钢的硬度大为降低,所以过共析钢的的控轧温度大致在Arcm 和Ar1之间。
1.4.3合金钢钢的加热实质就是奥氏体化过程。
合金钢的奥氏体化过程比碳素钢的较困难,特别是碳化物的溶解和均匀化过程碳钢溶解缓慢,为了使合金元素能充分溶解和均匀化,因此,低碳合金钢应选用Ac3~(50~100°C)作为基本的加热温度,通常要比含碳量相同的碳钢高40°C左右。
低碳合金结构钢在此范围加热,可获得细晶粒奥氏体,经保温淬火后可获得细晶粒板条状低碳马氏体组织,该晶相组织具有良好的综合力学性能。
如果加热温度过低,会造成硬度不足,如果加热温度过高会造成奥氏体晶粒长大,如果使淬火后得到的粗大的马氏体,使钢的脆性增加,甚至于产生过烧使工件报废。
2不同因素对加热温度的影响2.1合金元素对加热温度的影响合金元素的加入对加热温度有一定的影响:(1)合金元素对奥氏体区域的影响(2)合金元素对生成碳化物的影响2.1.1合金元素对奥氏体区域的影响某些元素如Mn、 Co、 Cu 、 Ni等,它们具有与奥氏体相同的面心立方晶格,都可以无限的溶于奥氏体中,从而使奥氏体区域扩大了。
故这类钢的终轧温度可以相应低一些,同时固相线相应提高了,因此开轧温度可以提高一些。
使奥氏体区域缩小的元素有Cr 、 Mo 、W 、V 、T 、 Ti 、Si 、 Al 等,它们的晶格与铁素体相同,可以无限溶于铁素体中,由于它们的加入使铁碳相图使Ac3点上升,A1点下降。
结果使奥氏体区域减小了。
故要保证终轧温度还能在奥氏体单相区内,即应适当提高加热温度的下限。
这类元素的加入,使钢的加热温度缩小了,它们都是不易加热的钢种。
2.1.2合金元素对生成碳化物影响上述的合金元素中有的能生出碳化物如W 、 Wo 、V 、 Ni 、 Gr等,由于碳化物熔点很高。
故可以适当这类钢的加热温度。
另外也有些合金元素能形成在铁素体中形成固溶体。
这时就要看合金本身的熔点高低了。
熔点高的可以适当提高加热温度,熔点低的就要适当降低加热温度,属于这一类的合金元素有Si、Cu 、Al 、Ni等, 锰是一部分与碳形成碳化物(Mn3C)一部分与铁形成固溶体(一般常见的合金元素熔点如表2)总的来说低合金钢的加热温度按照含碳量的高低和铁碳相图来确定。
高合金钢的加热温度不仅要参照相图,同时还要根据塑性图、变形抗力曲线、金相组织来确定。
一些低合金钢和常见的钢合金钢的加热温度以列表3和表4中。
表2表3表42.2轧制速度对加热温度的影响当轧制速度很高时,轧件在轧制过程中不仅不降温,还因产生变形热而升温,因此,轧件应适当降低加热温度。
2.3坯料尺寸和轧制道次对加热温度的影响钢坯尺寸较大时咬入困难轧制道次较多时温降落较大,另一方面又要保证终轧仍能在奥氏体区域内进行,所以就要提高加热温度的下限值,以保证终轧温度在A以上,反之如果断面尺寸小,加工道次少,对这样的钢坯加热温度就可稍低c3些对工字钢和异型培因菱角处散热快,加热温度就要稍高些。
2.4轧制工艺对加热温度的影响不同的加工工艺对加热温度要求有很大的区别。
一般来说,压延时加热温度就要比锻造时低一些。
热拉钢管、管坯穿孔、钢管减径以及弯曲时的加热温度就要稍低些。
因为加工时要特别注意防止和减少表面氧化程度,但对焊钢管坯料的加热温度就应该高一些,薄板多属低碳钢,从钢的成分上允许加热温度稍高些。
但是为了减少钢表面氧化程度和防止粘结,其加热温度一般加热温度控制在850~950°C之间。
例如叠轧低碳钢板时,如果温度过高,钢板粘结严重,加热温度一般控制在850~950°C之间生产热轧硅钢片时,由于硅钢片不易粘结,并要求在加热时脱碳以增加其韧性,所以可以提高加热温度,人为的使之高达1100°C左右。
无缝管坯在穿管时产生升温,所以钢坯加热要低一些,否则已经加热到接近过热温度,穿孔时就会造成破裂。
一些炉子出钢温度偏高,对轧材质量不利又浪费热能,故因使出钢温度与轧制速度很好匹配。
国外有种意见是,主张低温轧制。
认为由于钢的轧制温度偏低所多耗得电能在经济上比提高加热温度所消耗热能更合算。
总之影响加热温度的因素很多,有时各因素之间是相互矛盾相互制约的。
因此在针对某一具体钢种确定加热温度时,必须加以具体分析,并且往往要进行反复试验,不断总结经验才能最后确定出比较适合的加热温度。
3钢坯加热温度的确定3.1Fe_Fe3C平衡相图图1 铁碳平衡相图如图1从相图上看,钢坯的加热温度必须高于完全奥氏体化温度,即GSE线以上,同时也要低于金属的液相线,即NJE线以下。
Tmax比固相线低100~150℃,以上30~50℃,但也不能太Tmin由终轧温度(一般在850℃左右)决定,应在Ac3高,否则轧后晶粒过分粗化,力学性能降低。
保证钢料在奥氏体单相区轧锻加工因为奥氏体内单相区塑性最好,轧锻加工时变形抗力最小,而且加工后的残余应力也小,不会出现裂纹等缺陷。
这个区域对碳素钢来说就是在如图1所示铁碳平以上30~50℃,固相线以下100~150℃左右的地方。
衡相图的Ac33.2塑性图:寻找塑性最高和变形抗力最低的温度区加工。
如图2寻找塑性最高变形抗力最低的温度区加工。
由图可见:在900~1200℃范围内具有最好的塑性,故可将钢锭加热温度定在1230℃,超过此温度,钢锭将产生裂纹。
变形终了温度不应低于900℃,否则钢的强度显著提高。
图2 塑性图3.2.1碳钢的塑性随温度变化图:尽量避开脆性的温度区。
温度℃图3 碳钢的塑性随温度的变化图如图3中1、2、3、表示塑性增高区域(凸峰)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示塑性降低区域(凹峰)。
3.3变形抗力图:应使变形处于抗力最小的温度区间。
图4由图4可以看出在不同的变形温度和变形速度条件下含碳量对碳钢变形抗力影响。
碳钢随着含碳量的增加变形抗力增大,达到最小变形抗力的变形温度随之下降。
如含碳量在0.05%的碳钢和含碳量为0.45%的碳钢在同一变形温度下含碳量为0.45%的碳钢变形抗力大,达到最小变形抗力的变形温度比0.05%碳钢低。
3.4再结晶图:加热温度保证轧制在完全再结晶区域进行。
图5如图5高温下加热时,晶粒的长大倾向较大。
变形前的晶粒度越大变形后的也越大。
终轧温度不能太低。
因高温合金具有再结晶温度高、再结晶速度低及硬化倾向大等特点,终轧温度太低再结晶不完全,组织不均匀,产生带状组织和高残余应力。
3.5工艺方面工艺道次多(可逆轧制、开坯轧制时)温度升高;轧制速度高(高线轧制)温度降低穿轧温度升高;硅钢加热应适当提高温度。
3.6钢的成分钢中含扩大奥氏体区的元素(如Ni、 Cu、 Mn 、Co)时,可适当降低加热温度;钢中含缩小奥氏体区的元素(如W 、V 、Cr、Ti 、Si、 Mo)时,可适当加热温度;钢中含碳化物形成元素(如W 、Mo、 Cr、 V 、Ti、 Nb)时,可适当提高加热温度。
4 肉眼判断钢的加热温度实践证明,通过观察火焰颜色,钢的颜色和加热炉各段炉墙的颜色,能够准确的判断出实际的钢温,下表5为钢在加热时的火色与实际温度的关系:表5 钢加热后的火色与温度对照表一般在生产中,加热工人还应经常检查钢料是否烧透,一般钢料内部的温度与钢料两端的温度相同时,说明钢料本身温度已经比较均匀。