钢材的控制轧制和控制冷却

绪论

第一篇控制轧制及控制冷却理论

1钢的强化和韧化

1.1钢的强化机制

1.1.1固溶强化

1.1.2形变强化

1.1.3沉淀强化与弥散强化

1.1.4细晶强化

1.1.5亚晶强化

1.1.6相变强化

1.2材料的韧性

1.2.1韧性定义及其表示方法

1.2.2影响钢材韧性的因素

参考文献

2钢的奥氏体形变与再结晶

2.1热变形过程中钢的奥氏体再结晶行为

2.2热变形间隙时间内钢的奥氏体再结晶行为

2.3动态再结晶的控制

2.3.1动态再结晶发生的条件

2.3.2动态再结晶的组织特点

2.4静态再结晶的控制

2.4.1静态再结晶的形核机构

2.4.2静态再结晶的临界变形量

2.4.3静态再结晶速度

2.4.4静态再结晶的数量

2.4.5静态再结晶晶粒的大小

2.4.6再结晶区域图

参考文献

3在变形条件下的相变

3.1变形后的奥氏体向铁素体的转变（A→F）

3.1.1从再结晶奥氏体晶粒生成铁素体晶粒

3.1.2从部分再结晶奥氏体晶粒生成铁素体晶粒

3.1.3从未再结晶奥氏体晶粒生成铁素体晶粒

3.2变形条件对奥氏体向铁素体转变温度Ar3和组织结构的影响

3.2.1变形条件对Ar3温度的影响

3.2.2相变温度Ar3变化对组织结构的影响

3.3变形条件对奥氏体向珠光体转变、奥氏体向贝氏体转变的影响

3.4铁素体的变形与再结晶

3.4.1铁素体热加工中的组织变化

3.4.2在变形间隙时间里铁素体发生的组织变化

3.5在两相区（A+F）轧制时组织和性能的变化

3.6超细晶化钢生产中控轧控冷工艺的特点

3.6.1形变诱导（强化）铁素体相变钢

3.6.2低（超低）碳贝氏体钢和针状铁素体钢

参考文献

4微合金元素在控制轧制中的作用

4.1微合金元素在热轧前加热过程中的溶解

4.1.1铌在奥氏体中的溶解

4.1.2钒在奥氏体中的溶解

4.1.3钛在奥氏体中的溶解

4.2控制轧制过程中微量元素碳氮化合物的析出

4.2.1各阶段中Nb（C、N）的析出状态

4.2.2影响Nb（C、N）析出的因素

4.3微合金元素在控制轧制和控制冷却中的作用

4.3.1加热时阻止奥氏体晶粒长大

4.3.2抑制奥氏体再结晶

4.3.3细化铁素体晶粒

4.3.4影响钢的强韧性能

参考文献

5中高碳钢控制轧制特点

5.1中高碳钢奥氏体的再结晶行为

5.1.1铌、碳对中高碳钢奥氏体再结晶临界变形量的影响

5.1.2铌、碳对中高碳钢奥氏体再结晶晶粒度的影响

5.2中高碳钢控制轧制钢材的组织状态

5.2.1常温组织以铁素体为主的钢材

5.2.2常温组织以珠光体为主的钢材

5.2.3共析钢

5.3中高碳钢的组织与性能的关系

5.3.1中高碳钢组织对性能的影响

5.3.2控制轧制中组织性能的变化

参考文献

6控轧条件下钢的变形抗力

6.1影响控轧条件下钢的变形抗力的组织因素

6.2考虑变形累计效果时的变形抗力计算

参考文献

7钢材控制冷却理论基础

7.1钢材水冷过程中的物理现象

7.1.1水冷时的沸腾换热现象

7.1.2相变热释放现象

7.1.3对流换热系数α及其确定方法

7.2控制冷却各阶段的冷却目的

7.3轧后快速冷却工艺参数对钢材强韧性的影响

7.3.1轧后冷却速度的影响

7.3.2轧后开冷温度的影响

7.3.3轧后快速冷却终冷温度的影响

7.3.4Nb、Ti等微合金含量的影响

7.4控制冷却中的控制策略和数学模型

7.4.1控制冷却策略

7.4.2控冷数学模型

参考文献

第二篇控制轧制和控制冷却技术的应用

8控制轧制和控制冷却技术在板带生产中的应用

8.1控制轧制时板坯加热制度的选择

8.1.1钢的化学成分与加热温度的关系

8.1.2加热温度对钢板强度的影响

8.1.3加热温度对钢板韧性的影响

8.2钢板和带钢控制轧制工艺的种类和特点

8.2.1奥氏体再结晶型控制轧制的特点

8.2.2奥氏体未再结晶型控制轧制的特点

8.2.3奥氏体和铁素体两相区控制轧制特点

8.2.4铁素体控制轧制的特点

8.3中厚钢板控制轧制和控制冷却工艺的应用

8.3.1合理选择钢的化学成分

8.3.2不同类型中厚板轧机所采用的控制轧制工艺

8.3.3中厚钢板的在线控制冷却

8.3.4中厚钢板控制轧制和控制冷却工艺的结合

8.3.5典型专用中厚钢板采用的控轧控冷工艺

8.4热连轧带钢的控制轧制和控制冷却工艺

8.4.1热连轧带钢的控制轧制和控制冷却工艺的应用

8.4.2热连轧带钢生产线上的铁素体控轧控冷工艺

8.5薄板坯连铸连轧生产线上采用的控轧和控冷工艺

8.5.1薄板坯连铸连轧生产线的特点

8.5.2CSP生产线上采用的控轧控冷工艺

8.6控制轧制和控制冷却技术在双相钢板带生产中的应用

8.6.1双相钢的组织、性能特点和生产方法

8.6.2热轧双相钢的控制轧制和控制冷却

8.7控制轧制和控制冷却技术在连铸坯直送或热送轧制板带生产中的应用

8.7.1连铸坯直送或热装轧制板带的特点

8.7.2连铸坯直送或热装轧制采用控制轧制和控制冷却工艺的要求

8.7.3热连铸坯直送轧制钢材与连铸冷坯再加热轧制钢材力学性能的比较

参考文献

9控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用

9.1型钢的控制轧制和控制冷却

9.1.1大中型型材的控制轧制和控制冷却

9.1.2钢轨的在线热处理

9.2棒材及钢筋的控制轧制和控制冷却

9.2.1棒材的控制轧制和控制冷却

9.2.2轴承钢棒材的控制轧制和控制冷却

9.2.3带肋钢筋的控制轧制和控制冷却

9.3高速线材轧机机组的控制轧制和控制冷却工艺

9.3.1高速线材轧机的概况

9.3.2高速线材轧机机组的控制轧制

9.3.3高速线材机组轧后控制冷却

9.3.4线材的控制轧制及控制冷却工艺的应用

参考文献

10控制轧制、控制冷却及形变热处理技术在钢管生产中的应用

10.1热轧无缝钢管控制轧制工艺研究基础

10.1.1热轧无缝钢管变形规律的研究方法

10.1.2热轧无缝钢管轧制过程中温度变化及变形量分配

10.1.3热轧无缝钢管再结晶型控制轧制模拟研究

10.1.4188型奥氏体不锈钢管控制轧制

10.1.5在热扩径机上采用控制轧制工艺生产锅炉管

10.2热轧无缝钢管在线热处理的开发及应用

10.2.1热轧无缝钢管轧后直接淬火

10.2.2热轧无缝钢管轧后快速冷却工艺

10.2.3热轧无缝钢管轧后余热正火（在线常化）

10.3热轧钢管的形变热处理工艺

10.3.1高温形变淬火

10.3.2低温形变淬火

10.3.3高温形变贝氏体化处理工艺

10.4非调质钢的无缝钢管控轧工艺

10.4.1微合金化非调质钢

10.4.2高强度油井管的微合金非调质钢成分的优化

10.4.3非调质高强度油井管钢控轧控冷工艺

10.4.4微合金非调质钢在无缝钢管机组上的开发实例

10.5热轧无缝钢管生产中采用控轧、控冷和在线热处理工艺的展望

参考文献

　　本书通过控制轧制和控制冷却新工艺的开发与基本理论的研究，进一步揭示了热变形过程中变形和冷却工艺参数与钢材的组织变化、相变规律以及钢材性能之间的内在关系，充实和形成了钢材热变形条件下的物理冶金工程理论。本书汇集了作者们近些年来在这方面的众多科研成果，并且尽可能地收集国内外有关科研成就及生产实践资料，内容丰富翔实。　　控制轧制和控制冷却技术，在提高钢材综合力学性能、开发新品种、简化生产工艺、节约能耗和改善生产条件等方面，取得了明显的经济效益和社会效益。本书第一篇为控制轧制及控制冷却理论，主要介绍了钢的强化和韧化、钢的奥氏体形变与再结晶、在变形条件下的相变、微合金元素在控制轧制中的作用、中高碳钢控制轧制特点、控轧条件下钢的变形抗力、钢材控制冷却理论基础；第二篇为控制轧制和控制冷却技术的应用，主要介绍了控制轧制和控制冷却技术在板带生产中的应用、控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用、控制轧制、控制冷却及形变热处理技术在钢管生产中的应用。　　本书主要作为高等院校相关专业学生教材，也可供从事轧钢专业的工程技术人员参考。