熱處理線常化冷卻技術
項目背景:正火熱處理工藝,是提高鋼板韌性的重要工藝手段。常規的正火熱處理工藝,加熱后通常采用慢速冷卻會導致相變溫度提高,鐵素體晶粒仍然會長大,室溫組織細化效果被大大折扣;導致屈服強度降低。采用正火后加速冷卻可以降低相變溫度,也可抑制微合金元素碳氮化物的長大,使其低溫彌散析出,從而保證鋼板強度。基于對中厚板正火冷卻過程的換熱機理及鋼板內部組織演變機理的分析,于2005 年開發了國內首套中厚板正火爐后控制冷卻(NCC)裝置。該裝置可自由調節水量,滿足不同鋼種及規格的控制冷卻的冷卻速率要求;鋼板冷卻均勻,冷卻后鋼板平直度高;金相組織細化,綜合力學性能得到提高,可以挽救軋線生產的不合格鋼板,顯著提高了正火后鋼板的合格率。應用該裝置開發了高強度高層建筑用鋼 Q460E 鋼板的奧氏體加熱+控制冷卻+回火的熱處理工藝,已成功生產并應用于奧運會主會場“鳥巢”工程。關鍵工藝技術:采用正火控制冷卻技術可以降低相變溫度,也可抑制微合金元素碳氮化物的長大,使其低溫彌散析出,從而保證鋼板強度。對于低碳貝氏體類型鋼,采用正火空冷無法得到需要的低碳貝氏體組織,性能無法保證;采用正火加速冷卻則可控制相變溫度,保證得到所需的低碳貝氏體組織。部分薄規格或中等厚度規格產品可以采取正火后加速冷卻實現淬火,生產調制鋼板。另外,通過正火控制冷卻技術,還可以提高鋼板的性能合格率 10-15%。?;鋮s技術的核心設備是板帶鋼上下表面的冷卻器,高冷速調節范圍、高冷卻均勻性是常化冷卻技術的關鍵性、核心性問題。北京科技大學基于對板帶鋼冷卻過程的換熱機理及內部組織演變機理的研究,通過實驗室研究與工程實踐成功開發出具有自主知識產權的超密集冷卻器及配套?;鋮s工藝,可滿足?;療崽幚懋a品常化后冷卻工藝實施過程中所需的大冷卻速度調節范圍以及高冷卻均勻性的需求,保證熱處理產品強度與韌性的高度匹配。
北京科技大學
2021-04-13