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关于蔬菜大棚管先进的生产工艺技术

作者:天津鑫鸿晟钢管有限公司 浏览: 发表时间:2019-12-30 16:47:07

        所谓“低温”是在接近相变点的温度进行变形,由于变形温度低,可抑制奥氏体的再结晶,保持其硬化状态;“大压下”是指施加超出常规的大压下量,这样可增加奥氏体内部储存的变形能,提高硬化奥氏体程度;增加微合金元素,例如Nb,是为提高奥氏体的再结晶温度使奥氏体在较高温度即处于未再结晶区,因而可增大奥氏体在未再结晶区的变形量,实现奥氏体的硬化。控制冷却的核心思想,是对处于硬化状态奧氏体相变过程进行控制,以进一步细化铁素体晶粒,甚至通过相变强化得到贝氏体等强化相,进一步改善材料的性能。然而,目前控制冷却上存在的主要问题是高冷却速率下材料冷却不均而发生较大残余应力、甚至翘曲的问题;另外,微合金元素的加入甚至合金元素的加入,会大幅度提高蔬菜大棚管材料的碳当量,这又会恶化材料的焊接性能等。从节能环保、低成本、可循环等方面考虑科技工作者研发了以超快冷技术为核心的新一代TMCP技术。与传统的低温大压下TMCP相比,新一代TMCP在高温区进行大压下后,进行快冷,而后控制冷却路径,实现减量化轧制以及性能的多样化控制。新一代TMCP的中心思想:在奥氏体区间趁热打铁,在适于变形的温度区间完成连续大变形和应变积累,得到硬化的奥氏体;轧后立即进行超快冷(对3mm厚钢板的冷却速度可达400Ks以上),使轧件迅速通过奥氏体相区,保持轧件奥氏体硬化状态;在奥氏体向铁素体相变的动态相变点终止冷却;后续依照材料组织和性能的需要进行冷却路径的控制。

        新一代TMCP技术要点:在现代连轧过程提供加工硬化奥氏体的基础上,以超快速冷却为核心,对轧后硬化奥氏体进行超快速冷却并在动态相变点终止冷却,随后进行冷却路径控制。利用这项技术可获得具有优良性能、节省资源和能源、利于循环利用的钢铁材料。经过人类不懈地努力和创造,在钢铁材料科技上取得巨大进步。先进的蔬菜大棚管生产工艺技术(如铁水脱硫、超高功率电炉治炼、炉外精炼、连铸、控轧控冷、微合金化等)又为蔬菜大棚管材料的设计和生产提供了技术基础。而计算机等技术发展也为钢铁材料设计和生产提供了先进的控制手段。纵观钢铁材料的发展史,人们不难得出一个结论:根据当前的理论和技术发展,钢铁材料本身在21世纪还会发生重要变革,最终将会导致钢铁材料的性能显著提高,并将对整个社会发展起到巨大的推动作用。微合金化(指添加量很少,一般不超过02%,有时甚至低于0001%,即能对钢的某一性能或某些性能产生显著影响的合金元素与TMCP技术相结合,发展了高强高韧钢,成为钢铁材料近30年最活跃的领域。现行的TMCP技术是将含№b、V、T等微量元素的低碳钢,在高温奥氏体再结晶区逐级变形,反复再结晶细化奥氏体晶粒,随后控制冷却导致铁素体晶粒细化;或者在奥氏体未再结晶区,获得热变形奥氏体,增加晶内形变带等相变形核的部位,再结合轧后控冷,促进铁素体晶粒细化,可将铁素体晶粒细化至10μm以内。为获得超细晶组织、提高钢的强韧性,对不同类型的钢研究开发了相应的理论和控制技术。通过形变诱导(强化)铁素体相变和铁素体动态再结晶细化晶粒,提高强韧性。

        ①形变诱导铁素体相变对低碳钢或低(微)合金钢在较低温度(靠近相变点A3)以较大的积累变形量和较高的应变速率进行热变形时,其变形能不能完全释放,使系统的自由能变化,成为相变驱动力在形变过程中诱发奥氏体→铁素体相变。该相变以形核不饱和机制进行,使晶粒细化,称为形变诱导铁素体相变(DFT)。②形变强化铁素体相变对低碳钢或低(微)合金钢的过冷奥氏体(在A3温度以下)以与DFT其他条件相同的情况下进行变形时其相变驱动力进一步增加,形成的铁素体晶粒更细,称作形变强化强化相变(DEFT)。低碳碳素钢的奥氏体形态为产生形变诱导(强化)铁素体相变,必须控制奥氏体的组织形态。形变使奥氏体呈“薄饼状”,晶内产生大量晶体缺陷,将部分形变能储存为相变驱动力。研究表明,对低碳钢随形变速率的提高和变形温度的降低可使奥氏体只发生回复而不发生再结晶,即可通过未再结晶控轧和DFT细化铁素体晶粒。铁素体动态再结晶奥氏体转变为铁素体后,由于第二相渗碳体的存在,在与第二相交界处往往受不均匀变形,具较高畸变能,成为铁素体动态再结晶形核的有利部位。铁素体动态再结晶使晶粒进一步细化。上述理论是对传统TMCP理论的发展。原TMCP的奥氏体→铁素体相变发生在形变后的冷却过程中,而新型TMCP是发生在形变过程中。


  

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