控轧控冷与热模拟(第三部分)

绪论控制轧制是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，使热塑性变形与固态相变结合，以获得细小品粒组织，使钢材具有优异的综合力学性能的轧制新工艺。

控制冷却。

是控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。

加热制度：加热温度，加热速度变形制度：各道次压下分配，变形间隔时间，变形速度等温度制度：开轧温度，各道次变形温度，终轧温度，快冷温度，快冷速度，卷取温度。

提高性能的主要手段：细化晶粒。

快冷作用：改善组织结构，抑制晶粒长大。

1钢的奥氏体形变与再结晶重点：1)热变形过程中各阶段的特征2)变形量与热变形间隙时间内钢的奥氏体再结晶行为特征的关系难点：细化动态再结晶晶粒尺寸与促使动态再结晶进行的矛盾1.1. 热变形过程中的奥氏体再结晶行为（动态再结晶）1.1.1.热变形各阶段的特征热塑性加工变形过程是加工硬化和回复、再结晶软化过程的矛盾统一，如果钢在常温附近变形(冷加工)，随着变形量的增加钢的变形抗力增大。

从微观的观点看，随着变形量的增加位错密度增大。

这时异号位错合并以及由于位借的再排列引起的加工软化数量很少，因此变形应力不断增大。

在高温奥氏体区变形的钢，随着变形量的增大加工硬化过程和高温动态软化过程(动态回复和动态再结晶)同时进行，根据这两个过程的平衡状况来决定材料的变形应力。

图1-1表示了奥氏体热加工时的真应力—真应变曲线及其组织结构变化示意图，该真应力—真应变曲线由几个子阶段组成：图1-1 奥氏体热加工真应力-真应变曲线与材料结构变化示意图阶段应力变化动态再结晶情况位错变化宏观效果组织1 不断增加但增加速率变小发生动态回复，未发生动态再结晶密度不断增加，但增加速度变小，位错发生交滑移和攀移，动态多边形化加工硬化晶粒不断拉长2 先增到直到最大值发生部分动态再结晶位错大量消失，但增加的速度仍大于消失的速度加工硬化速度大于加工软化大部分晶粒被拉长，开始产生细小的再结晶晶粒3 减小发生部分动态再结晶位错大量消失，且消失速度大于增加速度加工硬化速度小于软化速度小部分晶粒被拉长，大量细小的再结晶晶粒产生4rcεε〈近似不变发生连续的完全动态再结晶位错大量消失，消失速度等于增加速度加工硬化与软化速度相等所有晶粒最终都变成细小的再结晶晶粒rcεε〉增加与减少交替，波浪式发生间断的完全动态再结晶位错大量消失，在一个周期内消失速度等于增加速度在一个周期内加工硬化与软化速度相等所有晶粒最终都变成细小的再结晶晶粒值得注意的是第三阶段。

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。

控制轧制和控制冷却工艺讲义控制轧制和冷却工艺讲义一、轧制工艺控制1. 轧制温度控制a. 在热轧过程中，轧机和钢坯之间的接触摩擦会产生高温，因此需要控制轧机温度，避免过热。

b. 实时监测轧机温度，根据温度变化调整轧制速度和冷却水量，确保温度适中。

c. 使用专用液体和冷却器进行在线冷却，防止轧机过热引起事故。

2. 轧制力控制a. 测量轧机产生的轧制力，确保轧机施加的压力适中。

b. 监控轧制力的变化，根据钢坯的变形情况调整轧制力，使钢坯的形状和尺寸满足要求。

c. 根据轧制力的大小调整轧制速度，保持稳定的轧制负荷。

3. 轧制速度控制a. 根据不同钢材的特性和规格，调整轧制速度，确保成品钢材的质量和尺寸满足要求。

b. 控制轧制速度的稳定性，避免过快或过慢的轧制速度导致钢材质量不达标。

4. 轧辊调整控制a. 定期检查和调整轧辊的位置和间距，确保钢坯能够顺利通过轧机，避免产生不均匀的轧制力和过度变形。

b. 根据车间实际情况和轧制工艺要求，调整轧辊的工作方式和参数，使轧制过程更加稳定和高效。

二、冷却工艺控制1. 冷却水量控制a. 根据钢材的材质和规格，调整冷却水的流量和压力，确保钢材迅速冷却到所需温度。

b. 监测冷却水流量和温度，根据实时数据调整冷却水量，确保冷却效果和成品钢材的质量。

2. 冷却速度控制a. 根据不同的冷却工艺要求，调整冷却速度，使钢材的组织和性能满足要求。

b. 监控冷却速度的变化，根据实时数据调整冷却速度，确保成品钢材的质量和性能稳定。

3. 冷却方法控制a. 根据钢材的特性和要求，选择合适的冷却方法，如水冷、风冷等。

b. 根据不同冷却方法的特点和效果，调整冷却工艺参数，使冷却效果和成品钢材的质量最优化。

4. 冷却设备维护a. 定期检查和维护冷却设备，确保设备的正常运行和效果良好。

b. 清洗和更换冷却设备中的阻塞、损坏部件，保证冷却水的流量和质量。

以上是对控制轧制和控制冷却工艺的讲义，通过合理的工艺控制和设备维护，能够提高轧制和冷却过程的效率和质量，满足钢材的要求。

钢材控制轧制和控制冷却技术材控14卢玉厚钢材的控制轧制和控制冷却技术卢玉厚材冶学院材料成型及控制工程 118【摘要】控制轧制和控制冷却技术，在提高钢材综合力学性能、开发新品种、简化生产工艺、节约能耗和改善生产条件等方面，取得了明显的经济效益和社会效益。

近三十年以来，控制轧制和控制冷却技术在国外得到了迅速的发展，各国先后开展了多方面的理论研究和应用技术研究，并在轧钢生产中加以利用，明显的改善和提高了钢材的强韧性和使用性能，为了节约能耗、简化生产工艺和开发钢材新品种创造了有力条件。

控制轧制是指在热轧过程中，通过对金属加热、轧制和冷却的合理控制，使范性形变与固态相变过程相结合，以获得良好的晶粒组织，使钢材具有优异的综合性能的轧制技术。

控制冷却是指热加工后对钢材进行的旨在控制相变组织和钢材性能的冷却技术。

【关键词】控制轧制技术控制冷却技术特点应用发展趋势Abstract：Controlled rolling and controlled cooling technology, to improve the comprehensive mechanics performance of steel, the development of new varieties, simplify the production process, save energy and improve production conditions, etc., have achieved obvious economic benefits and social benefits. For nearly 30 years, controlled rolling and controlled cooling technology obtained the rapid development in foreign countries, and countries successively carried out various theoretical research and applied technology research, and tries to use in the production of steel rolling, the obvious improve and enhance the tenacity of steel and the use of performance, in order to save energy consumption, simplify production process and development of new steel varieties created favourable conditions. Control is to point to in the hot rolling process of rolling, based on the reasonable control of the metal heating, rolling and cooling, and make the plastic deformation combined with solid phase change process, in order to obtain good grain organization, make steel has excellent comprehensive performance of the rolling technology. Controlled cooling means to control phase change of steel after hot working organization and performance of the steel cooling technology.Key Words：Control rolling technology；Characteristics of controlled cooling technology；application；development trend1.引言近代工业发展对热轧非调质钢板的性能要求越来越高,除了具有高强度外 ,还要有良好的韧性、焊接性能及低的冷脆性。

1.根据热模拟的实验类型，介绍热模拟试验机的主要功能。

热模拟试验机能用小试样迅速准确的再现材料热加工过程中结构、组织及性能的变化。

实验类型主要有：热处理实验、单道次压缩实验、多道次压缩实验、拉伸试验、焊接实验和锤头自由控制实验。

(1)热处理实验热处理试验可以反映热处理工艺对材料组织变化的影响，为获得优越的微观组织和优良的使用性能提供基础理论和技术依据，并实现材料性能的定量分析和预报。

热处理试验所能完成的试验功能为：在没有外力强制变形的情况下，实现各种热处理变化，如加热、冷却或淬火等，分析热处理过程中的温度、尺寸及组织性能的变化情况。

①静态再结晶实验钢铁材料随温度的变化，组织性能会发生改变，热模拟实验结合金相实验及其他性能检测手段很容易实现研究目的。

例如，中厚板控轧时，为了避免在部分再结晶区轧制，保证未再结晶区内有足够的变形量，粗轧结束至进精轧之前必须实行严格的待温制度。

为了了解再结晶奥氏体在保温时间内的演变过程，进行系列热模拟实验，得到再结晶奥氏体演变过程。

②不同冷却速度对组织的影响钢铁材料随冷却速度不同，组织性能会发生改变，可通过热模拟实验将材料加热到一定温度保温后，以不同冷却速度进行冷却，结合金相实验及其他性能检测手段，研究不同冷却速度对组织变化的影响。

③静态CCT实验设计实验方案，输入时间温度参数。

一般在一定温度保温一段时间，使试样奥氏体均匀，然后以一定的冷速降到某一温度。

同时，利用高灵敏径向传感器测量试样直径的变化。

绘制整个实验过程试样的直径变化量-温度曲线；用切线法找到相变开始点、中间和结束点，记下这些点的温度-时间坐标。

依次按照不同冷速对各个试样进行实验，直到一组试样做完。

最后根据此组实验结果的相变点温度-时间坐标绘制CCT图，即得到实验钢的静态CCT图。

④高温淬火实验设计实验方案及工艺图，将实验钢加热至不同的温度，保温一定时间，迅速淬火，获得实验钢的原始奥氏体组织，经腐蚀后观察奥氏体的组织形貌。

第1篇一、实验目的1. 熟悉热轧机的工作原理和操作流程。

2. 掌握热轧机控制系统的基本组成和功能。

3. 学会使用热轧机控制系统进行实际操作，并对实验结果进行分析。

二、实验原理热轧机是一种将钢坯加热到一定温度后，通过轧辊进行轧制，使钢坯厚度减薄、断面形状改变的机械设备。

热轧机控制系统主要包括加热系统、轧制系统和冷却系统。

加热系统负责将钢坯加热到轧制温度；轧制系统负责对钢坯进行轧制；冷却系统负责将轧制后的钢坯进行冷却。

三、实验仪器与设备1. 热轧机2. 热轧机控制系统3. 温度传感器4. 轧制压力传感器5. 冷却水系统6. 数据采集与处理系统四、实验步骤1. 实验准备（1）检查热轧机各部件是否完好，确保实验安全。

（2）连接好热轧机控制系统、温度传感器、轧制压力传感器和冷却水系统。

（3）启动数据采集与处理系统，确保系统运行正常。

2. 加热系统实验（1）设定钢坯加热温度，启动加热系统。

（2）观察温度传感器显示的温度变化，确保加热温度符合要求。

（3）记录加热时间，计算加热效率。

3. 轧制系统实验（1）设定轧制速度、轧制压力和轧制道次。

（2）启动轧制系统，观察轧制过程。

（3）记录轧制时间、轧制压力和轧制后的钢坯厚度。

（4）分析轧制效果，计算轧制效率。

4. 冷却系统实验（1）设定冷却水流量和冷却时间。

（2）启动冷却系统，观察冷却过程。

（3）记录冷却时间，计算冷却效率。

5. 数据分析（1）分析加热、轧制和冷却过程中的各项参数，如温度、压力、厚度等。

（2）对比实验结果与理论计算值，找出误差原因。

（3）提出改进措施，优化热轧机控制系统。

五、实验结果与分析1. 加热系统实验结果实验结果显示，加热系统加热温度稳定，加热效率达到预期要求。

2. 轧制系统实验结果实验结果显示，轧制过程平稳，轧制后的钢坯厚度符合要求，轧制效率达到预期。

3. 冷却系统实验结果实验结果显示，冷却系统冷却效果良好，冷却效率达到预期。

4. 数据分析结果通过对比实验结果与理论计算值，发现加热、轧制和冷却过程中的各项参数基本符合预期。

1、控制扎制：是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，使热塑性变形与固态相变结合，以获得细小晶粒组织，使钢材具有优异的综合力学性能的轧制新工艺。

2、控制冷却：是控制扎后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。

第一篇：第一章1、钢的强化机制：a、固溶强化（分为间隙固溶和置换固溶，添加溶质元素使固溶体强度升高的现象，机理是溶质原子溶入铁的机体中，造成机体晶格畸变，从而使机体的强度提高，以及溶质原子与运动位错间的相互作用，阻碍了位错的运动，从而使材料的强度提高）b、形变强化（决定于位错运动受阻）c、沉淀强化和弥散强化(细小的沉淀物分散于基体之中，阻碍位错运动，而产生强化作用，这就是沉淀强化。

弥散强化与沉淀强化并无太大区别，只是后者是内生的沉淀相，前者为外加质点。

d、细晶强化（晶粒愈细小，晶界就愈多，晶界阻力也愈大，为使材料变形所施加的切应力就要增加，因而使材料的屈服强度提高）e、亚晶强化（低温加工的材料因动态、静态回复形成亚晶，亚晶的数量、大小与变形温度、变形量有关。

亚晶强化的原因是位错密度提高）f、相变强化（通过相变而产生的强化效应称为相变强化）2、韧性：是材料塑性变形和断裂（裂纹形成和扩展）全过程中吸收能量的能力。

材料的冲击韧性指标包括冲击功Ak脆转变温度Tc3、影响材料韧性的因素：a、化学成分的影响b、气体和夹杂物的影响c、晶粒细化的影响d、沉淀析出的影响e、形变的影响f、相变组织的影响第二章1、奥氏体热加工时的真应力-真应变曲线及其组织结构变化示意图，该曲线分为三个阶段（1）、第一阶段：塑性变形量小时，随着变形量增加变形抗力增加，直至达到最大值。

（2）、第二阶段：在第一阶段动态软化抵消不了加工硬化，随着变形量的增加金属内部畸变能不断升高，达到一定程度后在奥氏体内将发生另一种转变，即动态再结晶。

（3）、第三阶段：当第一轮动态再结晶完成以后，在真应力-真应变曲线上将出现两种情况，a、一种是变形量虽不断增加而应力值基本不变，呈稳态变形。