文档介绍：钢坯加热工艺
加热工艺制度包括加热温度、加热速度、加热时间、加热制度等。
一、加热温度
钢的加热温度是指钢料在炉内加热完毕出炉时的表面温度。确定钢的加热温度不仅要根据钢种的性质,而且还要考虑到加工的要求,以获得最佳的塑性,最小的变形抗力,从而有利于提高轧制的产量、质量,降低能耗和设备磨损。实际生产中加热温度主要由以下几方面来确定。
图1-1 Fe-C合金状态图(其中指出了加热温度界限)
1—锻造的加热温度极限;2—常化的加热温度极限;
3—淬火时的温度极限; 4—退火的温度极限
A 加热温度的上限和下限
表1-1 碳钢的最高加热温度和理论过烧温度
含碳量(%)
最高加热温度(℃)
理论过烧温度(℃)
1350
1320
1250
1180
1120
1080
1050
1490
1470
1350
1280
1220
1180
1140
碳钢和低合金钢加热温度的选择主要是借助于铁碳平衡相图(图1-1)。当钢处于奥氏
体区其塑性最好,加热温度的理论上限应当是固相线AE(1400~1530℃),实际上由于钢中偏析及非金属夹杂物的存在,加热还不到固相线温度就可能在晶界出现熔化而后氧化,晶粒间失去塑性,形成过烧。所以钢的加热温度上限一般低于固相线温度100~150℃。碳钢的最高加热温度和理论过烧温度见表3-1。加热温度的下限应高于Ac3线30~50℃。根据终轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程中的热损失,便可确定钢的最低加热温度。终轧温度对钢的组织和性能影响很大,终轧温度越高,晶粒集聚长大的倾向越大,奥氏体的晶粒越粗大,钢的机械性能越低。所以终轧温度也不能太高,最好在850℃左右,不要超过900℃,也不要低于700℃。
B 加热温度与轧制工艺的关系
上面讨论的仅是确定加热温度的一般原则。实际生产中,钢的加热温度还需结合压力加工工艺的要求。如轧制薄钢带时为满足产品厚度均匀的要求,比轧制厚钢带时的加热温度要高一些;坯料大加工道次多要求加热温度高些,反之小坯料加工道次少则要求加热温度低些等。这些都是压力加工工艺特点决定的。
高合金钢的加热温度则必须考虑合金元素及生成碳化物的影响,要参考相图,根据塑性图、变形抗力曲线和金相组织来确定。
目前国内外有一种意见,认为应该在低温下轧制,因为低温轧制所消耗的电能,比提高加热温度所消耗的热能要少,在经济上更合理。
二、加热速度
钢的加热速度通常是指钢在加热时,单位时间内其表面温度升高的度数,单位为℃/h。有时也用加热单位厚度钢坯所需的时间(min/cm);或单位时间内加热钢坯的厚度(cm/min)来表示。钢的加热速度和加热温度同样重要。在操作中常常由于加热速度控制不当,造成钢的内外温差过大,钢的内部产生较大的热应力,从而使钢出现裂纹或断裂。加热速度愈大,炉子的单位生产率愈高,钢坯的氧化、脱碳愈少,单位燃料消耗量也愈低。所以快速加热是提高炉子各项指标的重要措施。但是,提高加热速度受到一些因素的限制,对厚料来说,不仅受炉子给热能力的限制,而且还受到工艺上钢坯本身所允许的加热速度的限制,这种限制可归纳为在加热初期断面上温差的限制,在加热末期断面上烧透程度的限制和因炉温过高造成加热缺陷的限制。下面分述它们