中厚板轧制中对组织性能的控制

中厚板主要用于船舰、桥梁、锅炉、容器、石油化工、工程机械及国防建设等方面，其品种繁多，使用温度区域较广(-200～600℃)，使用环境复杂(耐侯性、耐蚀性等)，使用要求高(强韧性、焊接性等)。因此，中厚钢板是国民经济中具有战略意义的钢材品种。中厚板轧制中对组织性能的控制是提高钢板成材率的关键之一，在这方面，近年来国内外正在研发的新技术主要有以下一些。

　　一.中间冷却技术。从目前国内控制轧制工艺应用情况看，最广泛采用的控制轧制是两阶段轧制，即再结晶区轧制和未再结晶区轧制。在此两阶段中需要避开部分再结晶区，粗轧完的中间坯空冷待温就是为适应这个要求而采取的措施。中间冷却装置是在双机架生产线的粗轧机和精轧机之间或单机架轧机的机前或机后增加冷却装置，以减少中间坯在辊道上的待温时间，提高轧机的生产能力。采用这种装置后，中间坯的待温时间可以缩短35%～80%。该装置结合中间冷却的控制轧制和轧后控冷，还可以用于生产表面超细晶粒钢，或者叫三明治钢，这种钢因为有一定厚度(4mm)的超细晶粒层，因此具有很高的止裂性能。我国唐钢、南钢加设了中间坯冷却设备，不但提高了轧机生产能力，而且强化了对钢组织性能的控制能力，扩大了钢材品种范围。

　　二.预矫直技术。预矫直机可以安装在精轧机和钢板冷却装置之间，其用途是减轻钢板头或尾翘曲，并修正钢板中间段的平直度缺陷。矫直作业可以避免在钢板上蓄积有害的水并改善冷却均匀性，从而获得最终板形良好的产品。预矫直机要与辊道同步，并且具有与冷却技术完美结合的速度精度。

　　三.超高密层流冷却技术。北京科技大学最近开发了超高密层流冷却系统，该冷却系统不仅可以大幅提高钢板冷却速度，改善钢材性能，同时可以在不增加运行成本的基础上，降低合金成本。其冷速比日本JFE开发的超级冷却系统提高50%，对20mm厚度的钢板其冷速可达到45℃/s。目前，利用该设备系统，已经成功开发了高强度钢Q550-Q800和高强容器板N610E。

　　四.在线热处理技术。正在研发的直接淬火-在线回火工艺与直接淬火-回火工艺相比工艺流程和生产周期短，节能幅度也更大。在线淬火的终冷温度并非室温，而是低温相变的温度区间，因此，在线回火可以充分利用余热。据介绍，在线加热速率在10～20℃/s，保温时间少于5分钟，较离线回火时间大大缩短。

　　五.常化控冷技术。常化是提高钢板组织均匀性和韧性的重要工艺手段。常化后通过控制冷却速度和终冷温度来控制钢板的相变温度，并抑制微合金元素碳氮化物的长大，细化晶粒和析出物，提高钢板强度，而保持韧性和塑性基本不变。