高速棒線材的熱機軋制技術(二)
  發布時間:2022年01月04日 點擊數:

  在無扭機組軋制期間再結晶機理是動態的,即迅速地動態再結晶,不需要孕育期,最后當溫度下降時發生靜態的晶粒長大。當變形發生時候,形核和長大同時發生,在金屬內部發生的動態再結晶,Sellers和Whiteman在文章中已經描述。為了保持動態再結晶,一定的條件必須滿足,在鐵素體材料中,應變必須超過0.12(也就是15%的縮減率)。在高速線材軋機中,在無扭精軋機組由于應變的積累很容易達到和超過這個數值,即在道次之間沒有足夠的時間回復。這由Neishi,et al所描述的那樣,假如低于臨界應變到一定的程度,比如0.06-0.1,將導致混晶的產生,通常說的就是畸形晶粒長大。

  然而,摩根公司,現在是屬于西門子公司,他們意識到這個問題,為了避免這個現象,他們在設計中將RSM機架之間的距離非??拷?,兩個道次之間的時間非常短,即小于0.05秒,這樣應變就能夠積累保持,超過了臨界的0.12應變的要求。自從1993年引入了RSM機組后,在這類軋機中就沒有發生畸變晶粒的記錄。 在RSM軋制期間,動態再結晶過程在整個截面上均勻發生,最大的影響因素就是冷卻速率。隨著棒材規格增大,中芯溫度高,大顆粒晶粒繼續長大。假如在NTM機組以850℃軋制,在RSM機組以800℃軋制情況下,吐絲機前就不需要水冷,可以直接進入到斯太爾莫冷卻上。這種工藝造就的棒材從表面到芯部晶粒尺寸基本一致,而且溫度低,晶粒尺寸小,產品的性能均勻,展性好,就是抗張極限稍微低一點。

  然而,由于熱機軋制的結果導致了芯部晶粒尺寸要小得多。在過共析鋼中,如軸承鋼,導致了最小的晶界碳化鐵分布,這經常導致碳的中芯偏析。 作為動態再結晶的效果,TMR細化了最終產品的晶粒,在結合在線穿水冷卻和斯太爾莫控制冷卻,對產品的最終性能產生了重要的影響。對于中低碳鋼產品,隨后的球化處理非常有利。由于強烈地細化晶粒,隨后的相變到硬度大的組織,如貝氏體和馬氏體也受到相轉變的起始時間和溫度的影響。這樣熱機軋制能夠對隨后的冷加工有利,對減少回火時間也是有作用的。

  熱機軋制布置:在許多現存的棒線材軋機中,由于老舊設備的限制,精軋機組要求終軋溫度不能低于900℃,在重載的10機架NTM機組內,允許軋制溫度低于850℃,但是在軋制小規格產品中,由于軋速高,造成至少有100℃的溫升,因此作為TMR工藝來說是不能適應。使用RST軋制的概念,將精軋機架的數量減少(比如從10架降到8架),添加具有高剛度的RSM機組和合適的水冷設備,在無扭精軋機組和RST機組之間要有適當的均勻溫度的距離,整個軋制是在低溫條件下進行,這就能夠達到TMR工藝的要求。

文章摘自:軋制技術與裝備

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