管线钢的控轧控冷技术及其研究进展

控轧控冷工艺的发展及应用摘要控轧控冷工艺是把钢坯加热到适宜的温度，轧制时控制变形量和变形温度及轧后按工艺要求来冷却钢材。

控轧主要用于轧制细晶粒结构钢,主要原理是在终轧后当钢板在轧机上运行至“再结晶”完成的温度时,选用合适水冷方式获得理想延展性和韧性。

关键词变形量变形温度再结晶1 前言1.1 控轧控冷就是控制轧制和控制冷却，也叫TMCP（热机械变形轧制）+ACC。

比较适合于低碳微合金钢，特别是Nb、V 、Ti复合的。

1.2 控制轧制：是在调整钢的化学成分的基础上，通过控制加热温度、开轧温度，轧制过程温度、变形制度等工艺参数，控制奥氏体状态和相变产物的组织状态，从而达到控制钢材组织性能的目的.1.3 控制冷却：是通过控制热轧钢材轧后的冷却条件来控制奥氏体组织状态、控制相变条件、控制碳化物析出行为、控制相变后钢的组织和性能。

1.4 TMCP：控制轧制和控制冷却技术结合起来，能够进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合性能，并能够降低合金元素含量和碳含量，降低生产成本。

通过控轧控冷生产工艺可以使钢板的抗拉强度和屈服强度平均提高约40～60MPa，在低温韧性、焊接性能、节能、降低碳当量、节省合金元素以及冷却均匀性、保持良好板形方面都有无可比拟的优越性。

2 发展历程2.1 控轧控冷工艺主要是用于生产板材的技术。

该技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数，改善钢材的强度、韧性、焊接性能。

2.2 控制轧制工艺主要用于含有微量元素的低碳钢种，钢中常含有铌、钒、钛，其总量一般小于0.1％。

依据《塑性变形和轧制原理》控制轧制的内容是控制轧制参数，包括温度、变形量等，以控制再结晶过程，获得所要求的组织和性能。

根据塑性变形、再结晶和相变条件，控制轧制可分为三阶段，如下所述。

（1）在奥氏体再结晶区控制轧制：适用于轧制低碳优质钢普通碳素钢低合金高强度钢。

（2）在奥氏体未再结晶区控制轧制：适用于轧制含有微量合金元素的低碳钢，如含铌钛钒得低碳钢。

控轧控冷工艺的技术研究及应用李薇（沈阳工业大学材控12级，17835289）[摘要 ]介绍了控轧控冷的机理，控制轧制的优缺点。

控制轧制与传统轧制的比较；由于各种钢种以及用户对产品性能的要求越来越高，使得控制轧制应用的必要性逐渐增大。

高速线材轧制中应用的主要是控制冷却工艺，该技术的核心是通过对加热温度控制、轧前水冷、精轧机内水冷、精轧机组后水冷、风冷线温控等参数实现控制轧制。

由于线材的轧制速度相比其它都较高，在生产中产生的变形热也相对较高，实现控制冷却尤为重要，控制加热温度，在轧制的道次间使用间断冷却，保证产品的综合性能。

在板带材中应用的控制轧制技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数,改善钢材的强度、韧性、焊接性能。

该项技术问世20年来,经过不断地完善和巩固,已经逐步扩展应用到海洋结构用钢、线棒材、型材等各个领域。

[关键词]控轧控冷机理；特点；必要性；工艺参数；扩展应用高速线材；加热温度；控轧控冷Abstract :Describes the mechanism of controlled rolling and cooling to control the rolling of th e advantages and disadvantages. Controlled rolling compared with the traditional rolling; bec ause of various steel and users are increasingly demanding high performance, making the nee d for the application of controlled rolling increases. Application of high-speed wire rod rollin g is mainly controlled cooling process, the technology is the core temperature control by heati ng, cooling before rolling and finishing mill in water-cooled, water cooled after finishing mill, cooling line temperature and other parameters to achieve controlled rolling .As compared to t he other wire of the rolling speed is high,the deformation generated in the pooduction of heat is relatively high,the cooling is particularly important to achieve control,control heating temp erature,the rolling is particularly important to achieve control,control heating temperture,the rolling of the use of intermittent cooling between passes,to ensure that the intergrated produc t properties (tensile strength, hardness, etc.). In the application of plate and strip rolling techn ology is the core of the control during rolling by controlling the heating temperature, the rolli ng process, the cooling conditions, process parameters, to improve the steel's strength, toughn ess, weldability. Advent of this technology for 20 years, through continuous improvement and consolidation, has been gradually extended to the marine structural steel, wire rods, profiles a nd other fields.Keywords: mechanism,characteristics,necessity,process parameters,extension usin g the high speed wire rod, heating temperature,controlled rolling and cooling1引言控制轧制（C-R）和控制冷却（C-C）技术的研究始于1890年二次世界大战的德国，当时科研人员对钢铁产品的加热工条件、材质及显微金相组织之间的关系进行了非系统的零散研究。

钢材的控制轧制与控制冷却技术专业：材料成型及控制工程12姓名：***学号：钢材的控制轧制与控制冷却技术管沁（材料成型及控制工程12级）[摘要]控制轧制和控制冷却能将热轧钢材的两种强化效果相加，进一步提高钢材的强度、韧性和焊接性能，获得更合理的综合力学性能。

控轧控冷工艺是一项提高钢材质量、节约合金、简化工序、节约能源消耗的先进轧钢工艺技术。

由于控轧控冷具有形变强化、相变强化的综合作用，因此控轧控冷既能提高钢材强度又能改善钢材的韧性和塑性。

轧钢厂生产的中厚钢板、热轧板卷、棒、线、型材和钢管都可以采用控轧控冷工艺。

[关键词]控制轧制；控制冷却；中厚板；线材生产Abstract:Controlled rolling and controlled cooling could add those two reinforcement effect of hot rolled steel products, further improve the strength, toughness and welding performance of steel, to obtain better comprehensive mechanical properties. Controlled rolling process of controlled cooling is an improve steel quality and saving alloy, simplify the process, save energy consumption of advanced rolling technology. Because the controlled rolling cold has deformation strengthening and phase transformation strengthening combination, so both can improve the strength of steel and controlled rolling cold can improve the toughness and plasticity of steel. Rolling mill in the production of medium plate, hot-rolled coil, rod, wire, profiles and steel tube can be used in a controlled rolling process of controlled cooling.Keyword：Controlled rolling；Controlled cooling;plate rolling Wire rod production 1.引言控制轧制和控制冷却工艺是现代钢铁工业最大的技术成就之一,所谓控制轧制和控制冷却技术,就是在一定的钢材化学成分的情况下,通过对轧制温度、压下量和轧后冷却过程参数的控制,可以细化钢材显微组织、显著改善和提高钢材的性能,获得具有良好综合性能的钢铁材料。

X65管线钢控轧控冷工艺研究作者：樊炜凯来源：《中国新技术新产品》2012年第12期摘要：本文介绍了利用热模拟试验机研究X65管线钢奥氏体连续冷却相变和组织演变规律。

并进行了生产试制，研究了不同工艺参数对最终组织和性能影响。

经过试验得知加热温度1200℃终轧温度780℃~820℃左右；冷却速度13℃/s~20℃/s左右，终冷温度在540℃~580℃生产的管线钢性能良好，满足要求。

关键词：X65；生产工艺；力学性能中图分类号：TG146.21，TG156.2 文献标识码：A前言管线钢作为石油和天然气长途输送重要方式的管道生产受到了广泛的关注。

2004年到2011年是我国油气输送管道建设的高峰期，天然气干线、支线、区域管网和城市管网、原油和成品油管线等项目每年消费近350万t。

针状铁素体管线钢因其良好的力学性能、焊接性能和抗腐蚀性能受到越来越多的关注。

采用低C、高Mn、微量Mo、Nb、V、Ti合金化，配合严格控轧控冷工艺，可获得针状铁素体为主的混合型组织，并具有优良的综合性能。

本文介绍了利用热模拟试验机研究X65管线钢奥氏体连续冷却相变和组织演变规律，并在莱钢1500mm生产线进行了生产试制，研究了不同工艺参数对最终组织和性能影响。

1 试验材料和方法1.1 试验钢的化学成分试验钢的化学成分如表1所示表1 试验钢的化学成分1.2 试验方法将试样加工成Φ10mm×15mm 圆柱；在MMS-200热模拟试验机上采用膨胀法测定钢的动态CCT曲线。

将试样以10℃/s速度加热到1200℃，保温5min；以5℃/s 速度冷却到830℃，进行单项压缩变形，真应变为0.6，应变速率1/s停留20s后以1℃/s，2℃/s，4℃/s，6℃/s，8℃/s，10℃/s，12℃/s，14℃/s，16℃/s，18℃/s，20℃/s，30℃/s，40℃/s的速度冷却到室温。

试验钢的CCT曲线的测定如图1所示图1 X65管线钢CCT曲线热模拟实验工艺路线对实验钢进行取样，试样经打磨抛光后用4％的硝酸酒精溶液腐蚀，采用金相显微镜观察组织形貌。

控轧控冷技术的研究现状及发展摘要：本文介绍了控轧控冷工艺的发展历史、工艺原理以及控轧控冷工艺，叙述了近些年来国内外发展与应用以及今后的展望。

关键词：控扎控冷；TMCP; 超快冷技术；热轧一、概述控扎控冷是一项具有丰富理论内容和较大实用价值的轧钢新技术，其特点是把利用塑性变形得到钢材外部几何形状的热加工成形过程与控制改善钢材的组织状态，提高钢材性能的物理冶金过程有机结合起来，简单地说就是把将钢的热变形与相变有机的结合起来。

其突出的优点是：可大幅度提高低碳钢、低合金钢钢材的强韧性；提高热轧钢材性能合格率；同时可简化工序，节省能耗，节约合金，具有显著地经济效益和社会效益[1]。

控制轧制(C - R) 和控制冷却(C - C) 技术的研究始于1890年至二次世界大战期间的德国,当时科研人员对钢铁制品的热加工条件、材质及显微金相组织之间的关系进行了非系统的零散研究,只是定性地揭示了热加工条件和材质间的关系。

到了20世纪60年代初期, 在美国科研人员定性地解释了热轧后的钢材继续发生奥氏体再结晶的动力学变化后, 这才从理论上某种程度地解释了控制轧制技术。

到了20世纪60年代末期, 科研人员通过试验发现, 添加微量元素铌(Nb) 对提高单纯轧制钢。

材的强度有效。

随后进一步的研究表明, 造成铌系钢材高强度的原因,是由于微细铌碳氮化合物的铁素体析出相强化造成的。

同期英国钢铁研究机构对轧制钢材的显微结构和机械性能的定量关系、铌、钒(V)的强化机理, 控制轧制原理等进行研究, 证实了依靠物理冶金基础, 进行合理的合金成分的设计和轧制条件的设定, 便能达到所期望的钢材目标性能值和显微组织。

到了20世纪70年代，对钢材强度、低温韧性、焊接性能要求更高了,而此时仅仅依靠传统的控制轧制技术远远不够。

于是在奥氏体控制轧制的基础上, 还需要控制冷却速度来控制相变本身, 于是开始了真正意义的控轧控冷技术的应用二、控扎控冷的原理控轧控冷技术的基本原理就是控制热轧条件,经过相变过程在奥氏体(γ)的基体上,形成高密度的铁素体(α)晶核,从而在相变后, 达到细化钢材的组织结构[3]。