分析控制軋制工藝對中厚板性能的影響

位亮

【摘? 要】在工業生產加工中，管線鋼的應用，能夠大大提升工業加工質量，提升工作效率。而厚板的性能，直接影響生產成效和工業輸出產量，因此技術人員需要對影響中厚板性能的各類因素進行分析，有效判定控制軋制工藝對中厚板性能的影響，繼而為新技術的催生以及控軋控冷工藝的實現奠定堅實的基礎。本文主要研究控制扎工藝對中厚板性能的影響。

【關鍵詞】控制扎工藝;中厚板性能;影響

前言

在工業加工制造中，中厚板的生產一般情況下采取的是未再結晶控軋控冷工藝，因此實際的應用中不能施加太大的壓力。而且這類工藝或設備在國內的許多鋼廠都已經投入生產和使用，成品大多表現為板卷交貨。但是中厚板的批量生產，長期受到設備能力以及管線鋪設等方面的限制，需要技術加工人員更新技術和設備的同時，引進國外先進的工藝，提升中厚板生產效率的同時，防止控制軋制工藝對其產生較大影響，從而提升工業加工效率。

一、控制軋制工藝對中厚板性能的影響

（一）對其組織性能的影響

由于工業加工工藝的不同，所選擇的加工設備以及工業生產技術也各有差異。即使一些加工技術之間的差異并不大，但是在少量珠光體鋼或者是多邊形鐵元素中，如果其材質中微合金元素的成分不同，就會導致其化學成分和強度有所差異，繼而對中厚板的性能造成一定的影響。由此可見，控制軋制工藝中化學因素的差異，是影響中厚板性能差異的重要要素。同時，再結晶區控制軋制工藝的沖擊韌性，要比未再潔凈區控制軋制工藝的沖擊韌性弱，而且還會隨著周遭環境溫度的變化而變化，如環境溫度減低，其表面的溫度也會隨之降低。例如在觀察沖擊之后，發現其斷口為脆性斷口，就說明再結晶區控制軋制工藝鋼板的韌脆性較弱，容易受到溫度的影響。而在測定不同控制軋制工藝下中厚板晶粒度的時候，未再結晶區也比結晶區的粒度小一到兩個級別。這種情況說明，未再潔凈區控制軋制工藝的低溫韌性，要比再結晶區控制軋制工藝的低溫韌性強很多。因此在實際的工藝加工中，通過細化晶粒，能夠在很大程度上促進鋼溫度的轉變，從而提升工業加工效率[1]。

控制軋制工藝，通常情況下是通過細化晶粒來材料物質的韌性的，但是這種工藝與物理冶金技術原理明顯有著較大的差異。例如未再結晶區控制軋制工藝是在奧氏體未再結晶區進行的，其主要目的是為能夠有效促進材料的高密度變形，以便后續的維修與加工，在增加晶粒有效面積的同時，使其變形的過程能夠擁有更多的形核點，從而提升整個材質的韌性。再結晶區控制軋制工藝，則是通過反復提煉結晶細化晶體才得到的奧氏體晶粒。因此該過程內晶體的變形僅局限于晶界的內部，并沒有在有效的區域內形成明確的形核點，因此其單位面積內的形核率較高。而且在相辯護前，奧氏體晶粒的大小和尺寸如果相同，未再結晶控制軋制技術要比結晶控制軋制工藝所細化的晶粒效果好一些，因此韌性也就更強一些。

（二）工藝比較

首先從未再結晶區控制軋制工藝的角度來講，其工藝特點包括再結晶區有一定的壓縮比，通過細化奧氏體晶粒，能夠保證晶粒的內部能夠形成一個均勻的形變帶，這時候要求軋機的剛度要高，而且具有高負荷，提升其韌性。其中厚板的生產的過程中，如果未再結晶區的變形抗力大，那么整個環境對于設備質量的要求就相對較高，一旦作業過程中頭尾溫差較大，就不宜進行大面積軋制控制。在未再結晶區，由于對工藝有待溫的要求，需要一定的機器設備來輔助以實現降溫過程，操作難度相對較大[2]。

在再結晶區控制軋制過程中，靜態的壓力必須要大，以防止出現晶粒過大所造成的溫差較大造成的材質溫度分布不均的情況。同時，再結晶區控制軋制后需要采取快冷技術，防止鋼板在相對高溫的環境中逗留太長時間導致表面溫度分布不均。而加熱后的晶粒對尺寸的要求相對較大，要求晶粒細小且均勻。在實際操作的過程中，由于可以進行連續軋制，生產效率也能在很大程度上得到提升。

二、控制軋制控冷工藝終軋溫度對韌性的影響

基于對金相組織的觀察，不同控軋控冷工藝，對于管線鋼板的影響是各有差異的。無論是處在再結晶區還是未再結晶區，終軋溫度的改變，都會或多或少地影響部件的沖擊韌性。例如在再結晶區控軋，通過降低終軋溫度，能夠使部件在靜態再結晶區軋制，并在一定的溫度和黃金條件下實現晶粒的轉化，從而改善其韌性。在未再結晶區軋制，降低作業溫度能夠改變晶粒內部的形變密度，提升其形核率的同時，實現改善晶粒低溫韌性的目的。除此之外，降低終軋溫度，也能使材料結構中的一些化學元素發散并析出出去，繼而優化晶粒的內部結構和密度。

在再結晶區控制軋制的過程中，通過降低溫度能夠有效改良晶粒的密度，甚至還能優化整個工業加工的過程，提升作業效率。但是由于現場作業環境中工藝和設備等條件因素的限制，部件在進入冷卻區后，一旦操作的時間過長，就會導致晶粒的大幅脹大。因此，通過降低作業環境的溫度，能夠有效地防止晶粒形核的速度，防止其粗化[3]。

作為對加工性能要求較高的鋼種之一，管線鋼在實際應用的過程中，處于再潔凈區控制軋制處理的效果并不理想。具體表現為在再結晶區中，作業時對于鋼板質量的要求相對較高，偏析程度要小一些，需要降低加熱的溫度以保障部件表面的光滑，進而得到較為工整和靜態的晶粒。而且再結晶區控制軋制后應該立即進入到水冷的時間，但是由于作業條件的限制，許多加工環境中并沒有設置專門的水冷區域，導致其表面的溫度過高造成晶粒膨脹的情況。基于此，在對管線鋼進行加工和分解的過程中，應該盡量優化作業環境，使其達到未再結晶區作業的要求，強化工業加工效率的同時，為新技術的更新和發展奠定堅實的基礎。

三、結束語

中厚板的性能直接關系到工業加工技術能夠得到有效施展以及作業成果，因此在實際加工操作中，技術人員要給予分析控制軋制工業的視角，強化工業加工的作業效率，滿足提升中厚板性能的施工條件，根據實際情況采取再結晶區以及未再結晶區的施工工藝，保障晶粒尺寸適中，提升晶粒韌性，滿足施工效率的同時，為提升工業作業質量、促進工業產業的優化升級奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]汪杰. 無立輥軋機寬厚板矩形度控制研究[D].安徽工業大學，2017.

[2]李高盛. 差溫軋制對厚板心部變形和組織的影響研究[D].北京科技大學，2017.

[3]谷慶，馮光宏，常崇民，李巖.控制軋制工藝對中厚板性能的影響[J].鋼鐵研究，2015（01）：12-15.

（作者單位：南京鋼鐵股份有限公司）