棒材軋制掌握冷卻技術(shù)1，棒材掌握冷卻的機(jī)理〔開頭溫度、冷卻速度和終冷溫度等〕所引起的相變、析出強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化及回復(fù)和再結(jié)晶等因素的變化,尤其是水冷條件對相變的影響較大。CCT(ContinuousCoolingTransformation)曲線又稱為過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線,是表示鋼從高溫冷卻時的相變曲線。連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線目前廣泛應(yīng)用于,同時也用來爭論熱加工后的相變、焊接時的相變和凝固后的相變等.當(dāng)連續(xù)冷卻速度較小時,轉(zhuǎn)變的過冷度很小,轉(zhuǎn)變開頭和終了時間較長.假設(shè)冷變所經(jīng)受的溫度也越大.120MnSiVCCT曲線,1是該鋼種的化學(xué)成分。在不同的冷卻速度下，奧氏體的轉(zhuǎn)變量是不同的。在通常冷卻速度下,冷卻,轉(zhuǎn)變并未最終完成,但奧氏體停頓了分解，剩余局部被過冷到更低溫度下發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變.當(dāng)冷卻速度很大時，奧氏體將全部被過冷到Ms點以下,轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。低、中碳鋼在高溫下奧氏體化，具有粗大的奧氏體晶粒,隨后以較快速度冷在貝氏體和馬氏體區(qū)域內(nèi)連續(xù)轉(zhuǎn)變。體晶粒,必需在軋后承受加速冷卻。其原理是使加工后未再結(jié)晶的奧氏體進(jìn)展連核,使鐵素體晶粒變細(xì)。同時位錯、晶粒、亞晶界核其次相的雜質(zhì)也可作為形核而使強(qiáng)度增加。120MnSiV鋼化學(xué)成分元素CMnSiVSP含量0。221。40。500。031≤0.030≤0.030原始狀態(tài)：軋態(tài)950℃，15分晶粒度：A =860℃A =860℃C3A =725℃C1M=366℃sM=218℃fHV463347 309247231209189174320 289900800700600℃，度 500溫4003002001000.5 1

10 100時間，S

1000 10000 100000圖120MnSiV靜態(tài)CCT曲線2,熱交換系數(shù)的計算換來進(jìn)展。鋼材水冷速度的計算的熱量甚少,所以在計算計算水冷速度時，僅以前者為依據(jù)。鋼材在對流中散失的熱量和表示為:dQ(tq

t )Fdw式中：dQ――鋼材在對流中所散失的熱量； ――對流換熱系數(shù);t ――鋼材的溫度； tq

――冷卻水的溫度；F――鋼材進(jìn)展熱交換的面積； d――熱交換的時間假設(shè)在此冷卻過程中鋼材的溫降為dt，則由此溫降鋼材所失去的熱量為：dQGcdt式中：G――鋼材的重量； c――鋼的比熱。聯(lián)解上述公式，得出水冷速度的計算公式為:dtF(t t )d Gc q w1軋制棒材時，棒材的體積為Vr2l Fr.其中r是棒材截面的半徑；l是2F是棒材的外表積GV

1Fr是鋼材的比重。則得：2dt2(t t )d cr q w鋼材軋后至水冷前得溫降計算.對流損失與輻射相比甚微，在計算中不予考慮。由輻射所造成得熱量損失QQ C

f[(t273)4

(t

)4]Ff 0 100 100式中:t――鋼得軋制溫度； F――鋼材得散熱面積;t――四周空氣得溫度； 6~0.8〕C――確定黑體得輻射系數(shù)〔4。96千米/2時,4。0當(dāng)tt，上式中的其次項和無視，則該公式刻表示為：t273Q C(f 0

100

)4F此外，鋼材由于溫降t所損失的熱量可按下式計算：:

Q GctftC0

(t273

)4FGc對棒材來講，溫降公式可表示為：2C

100t2730t0

cr

(100

)43，不同直徑棒材掌握冷卻后的性能時,其表層金屬因快速冷卻而形成淬火組織，但由于斷面尺寸較大，其芯部仍保存韌性的調(diào)質(zhì)組織。由于棒材經(jīng)受了掌握冷卻，使其力學(xué)性能有了明顯改善。假設(shè)經(jīng)水冷使之從終軋溫度Tf600oC時,540N/mm2，而韌性卻保持不變。DANIELI公司開發(fā)了一套稱為“QTB”的螺紋鋼筋余熱處理工藝和整套設(shè)備。QTB工藝的處理設(shè)備由多線(也有單線狀況位于終軋機(jī)后面的水冷箱組成，550~600℃時上冷床.棒材通過冷卻設(shè)備時,快速被水包圍,整個棒材完全被冷卻,在出口側(cè),每線被供給兩個反向流量的刮水器，通有高壓水和枯燥的壓縮空氣，在規(guī)格的鋼筋，QTB工藝承受了不同內(nèi)徑的四套冷卻噴嘴,42mm內(nèi)全部規(guī)格的產(chǎn)品。QTB工藝的淬火線與進(jìn)口及出口高溫計相聯(lián),而淬火線又配有單獨調(diào)整冷卻力量的系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確掌握鋼筋的淬火.軋制過程中，依據(jù)來的鋼筋的溫度變化,這使棒材在離開水箱后.DIN488gr500鋼種經(jīng)QTB工藝處理后的微觀組織的數(shù)據(jù)見表2。表2 經(jīng)QTB工藝處理后鋼筋的性能棒材直徑屈服強(qiáng)度馬氏體層深度馬氏體硬度芯部硬度〔mm〕〔MPa)(mm)(HV〕〔HV)125501280210165801。2290213205501.6280200255452.2275200325602.6280210405503。227020515℃。經(jīng)過淬火后,在棒材外表為回火索氏體，芯部為鐵素體—珠光體構(gòu)造(加上小直徑的貝氏體。德國曼內(nèi)斯曼德馬克薩克公司開發(fā)了一種稱之為TEMPIMAR的余熱淬火工φ10～30mmTEMPIMAR法可得500MPa8800℃、彎曲性能12