張江濤

摘要：鋼鐵工業(yè)發(fā)展中要重視節(jié)能減排，降低各種資源的能耗。低溫軋制可以有效的減少加熱能耗，避免出現(xiàn)氧化燒損性問題，提升成材率，提高軋鋼加熱爐鋼材產(chǎn)量，有效延長加熱爐壽命;減少由于受到熱應力影響而出現(xiàn)的疲勞裂紋以及氧化磨損性問題，在一定程度上細化晶粒，有效的提升產(chǎn)品的性能。

關(guān)鍵詞：棒線材;低溫軋制技術(shù);節(jié)能

1.棒線材低溫軋制技術(shù)

1.1低溫軋制技術(shù)的特點

傳統(tǒng)熱軋工藝是將鋼坯加熱到AC3線以上奧氏體區(qū)，再在高溫奧氏體再結(jié)晶區(qū)域進行軋制，鋼坯加熱溫度一般在1050℃以上，終軋溫度在AC3線以上。

低溫軋制技術(shù)有別于傳統(tǒng)熱軋工藝，顧名思義是一種通過調(diào)節(jié)溫度從而優(yōu)化軋制工藝的一種技術(shù)手段，主要是通過降低鋼坯加熱溫度來實現(xiàn)棒線材軋制過程的節(jié)能降耗。一般狀況下，棒線材在低溫軋制過程中要加強溫降的控制，通過降低軋制負荷的方式可以有效的保障產(chǎn)品整體的性能。鋼坯通過將再加熱溫度降低后，利用精軋機組進行加速的軋制過程中產(chǎn)生的變形熱和摩擦熱或者粗軋制機組以及精軋機組增設高輥道隔熱保溫裝置的方式來進行熱補償處理。為了充分的保障終軋制的溫度，也可以利用精軋機架側(cè)加熱燒嘴等相關(guān)方式進行處理[1-2]。

1.2低溫軋制溫度的影響

低溫軋制最佳的加熱溫度與軋材的品種、外形以及其產(chǎn)品的性能參數(shù)等多種因素有著密切的關(guān)系，一般狀況下，要合理控制溫度，避免因為溫度控制不當而導致軋機出現(xiàn)裂紋等缺陷性問題，進而充分的保障產(chǎn)品的力學性能。低溫軋制要充分的保障其終軋溫度，通過精軋機組提升軋制速度的方式進行控制終軋溫度。

而根據(jù)棒線段、材料連軋機各機架軋件溫度以及低溫軋制的軋制溫度控制標準分析可以發(fā)現(xiàn)，通過低溫軋制工藝進行棒線材連軋機處理具有一定可行性[3]。由于在通過溫軋制之前要將軋機強度參數(shù)、電機能力以及材料塑性等多種因素系統(tǒng)協(xié)調(diào)分析，因此，低溫軋制溫度選擇會受到軋制材料塑性以及軋制設備強度、能力等因素的限制與影響[4]。

2.棒線材低溫軋制技術(shù)對成品質(zhì)量的影響

2.1低溫軋制與力學性能

低溫軋制加熱溫度會小于常規(guī)軋制過程中的加熱溫度，鋼坯在加熱過程中會有效的減小奧氏體晶粒的尺寸?？赡艿脑蚴怯捎诰堧A段中其低溫軋制與常規(guī)的軋制溫度趨于一致，而低溫軋制鋼材晶粒相對較為細小，在一般狀況中下，低溫軋制的鋼材性能更加接近與常規(guī)的軋制鋼材性能，或者在低溫雜質(zhì)鋼材中其一些相關(guān)性能會得到顯著提升。

低溫軋制會受到加熱工藝、軋制工藝、鋼中合金元素的不同以及質(zhì)量分數(shù)的差異等多種因素的影響。一些微合金化鋼不適宜進行低溫加熱處理，如果其加熱的溫度過低容易影響微合金化元素溶解到奧氏體中，使其充分的凸顯細化晶粒，產(chǎn)生一定的析出強化作用。

在實驗室條件下，分析20MnSi不同加熱溫度軋制兩種鋼材的性能，通過高溫以及低溫兩種條件進行軋制，主要數(shù)據(jù)如表1所示，通過低溫軋制，鋼性能提升明顯，可節(jié)省合金、降低成本作用。

2.4低溫軋制以及表面質(zhì)量

低溫軋制對鋼材的表面質(zhì)量會產(chǎn)生一定程度的影響。低溫軋制在一定程度上會降低鋼坯的加熱溫度，從而有效的減少鋼坯氧化燒損情況的發(fā)生。另外，低溫軋制可以在一定程度上轉(zhuǎn)變氧化皮中FeO，F(xiàn)e2O3 ，F(xiàn)e3O4三者的不同比例，導致氧化皮脫落，在一定程度上優(yōu)化了鋼材的表面質(zhì)量。

2.5臨界點溫度軋制和鐵素體區(qū)軋制對鋼材質(zhì)量的影響

臨界點溫度軋制是一種處于或略高于臨界點溫度的一種軋制技術(shù)手段，利用奧氏體沒有結(jié)晶區(qū)的特點進行軋制處理可以獲得1～2μm的等軸細晶，從而獲得性能更為優(yōu)異的產(chǎn)品。

鐵素體區(qū)軋制開軋的溫度與一般情況下低溫軋制的溫度相近，然而，其終軋溫度更低。通過在特定溫度條件下進行軋制處理，鐵素體區(qū)軋制的負荷相對來說較低，主要是由于相變而導致的位錯密度降低造成的。這種工藝主要是在一些工藝規(guī)格相對較薄的熱帶產(chǎn)品中應用[5-6]，這不僅可以有效的減少軋后的冷卻耗量，也可以有效的縮短水冷線的長度。

鐵素體區(qū)軋制產(chǎn)生的氧化皮的產(chǎn)量相對較低，具有較強的織構(gòu)，可以在一定程度上提高酸洗的效率，從而增強沖壓用板整體的塑性應變比。

臨界點溫度軋制以及鐵素體區(qū)軋制都是在板帶產(chǎn)品中實驗，通過細化晶粒的處理從而達到提升產(chǎn)品整體性能的目的，有效的優(yōu)化了產(chǎn)品的整體質(zhì)量，對于棒線產(chǎn)品的工藝研究來說具有一定的借鑒研究價值。

3.棒線材低溫軋制技術(shù)關(guān)鍵工藝

分析棒線材連軋機各個機架軋件的具體溫度以及低溫軋制應用中的溫度控制可以發(fā)現(xiàn)，棒線材連軋機可以通過低溫軋制工藝進行處理。

3.1 控制加熱過程中的溫度

棒線材低溫軋制處理過程中，低溫出鋼時，會增加加熱爐中滑軌以及爐筋管而產(chǎn)生的黑印程度，也會增加鋼坯溫度不均勻程度，利用低溫加熱處理則要合理的控制鋼坯在加熱過程中的溫度不均勻問題。

3.2 合理的選擇低溫軋制溫度

低溫軋制效果會受到加熱工藝的影響，通過分析軋制材料塑性以及軋制設備強度參數(shù)，對其進行精準的核算分析[7]，從而選擇合適的低溫軋制溫度。

3.3對低溫軋制鋼材性能的影響因素

低溫軋制鋼材性能以及常規(guī)類型的鋼材性能參數(shù)接近，一些低溫軋制鋼材的性能也會有略微提升，通過低溫軋制工藝并不會對材料力學性能產(chǎn)生各種影響。但是，低溫軋制會受到其加熱工藝、軋制工藝、鋼中合金元素種類和含量等多種因素影響，合理的控制低溫軋制時的影響因素會在一定程度上改善鋼材的表面結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

3.4熱潤滑軋制

熱潤滑軋制可以合理的控制軋制壓力以及軋制過程中的扭矩，軋制壓力下降約為20%左右，壓力降低可以在一定程度上合理的解決控制軋機彈跳變形等問題，為低溫軋制提供了有利的條件。

3.5粗軋機能力

低溫軋制過程中最為關(guān)鍵的就是粗軋機能力，保障粗軋機性能穩(wěn)定，符合軋件塑性范圍，適當?shù)目刂其撆骷訜釡囟瓤梢詫崿F(xiàn)軋鋼節(jié)能的目的。

3.6低溫軋制過程中的軋機負荷

低溫軋制的過程中會增加軋材變形抗力，通過優(yōu)化孔型設計以及壓下規(guī)程的方式可以合理的分配軋機中各個機架電機的負荷狀況，真正的實現(xiàn)低溫軋制處理。因此，做好軋機負荷的核算以及驗證分析，合理的進行各個機架的壓下量計算分析是非常重要的。低溫軋制過程中，首先，在粗軋機上要根據(jù)規(guī)范要求有序開展，在進行精軋機處理時，其軋件的溫度需要保持與常規(guī)軋制處理時沒有過多的波動，在軋機的軋輥強度符合要求，電機功率充足的狀態(tài)中可以進行低溫軋制。其計算可按照公式一進行計算。

4.結(jié)論

低溫軋制是一種具有節(jié)能作用的工藝手段，通過降低加熱溫度的方式可以有效的控制或減少材料燒損性問題的出現(xiàn)，進而達到提升成材率的目的，此種技術(shù)手段相對較為成熟，具有一定的可靠性。

參考文獻

[1]王猛.棒線材發(fā)展新技術(shù)[C].第七屆棒線材高效能工藝技術(shù)研討會.

[2]東飛，曹坤.棒線材軋制技術(shù)工藝研究[J].中國金屬通報，2017（5）：45-46.

[3]羅光政，劉鑫，范錦龍，等.棒線材免加熱直接軋制技術(shù)研究[C].鋼鐵流程綠色制造與創(chuàng)新技術(shù)交流會.

[4]侯潔，王濤，楊霞，等.基于軋制規(guī)程優(yōu)化的帶鋼熱連軋產(chǎn)品的可軋范圍研究[J].鍛壓技術(shù)，2018，2：24-28，33.

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[7]朱宇，王濤.帶鋼熱連軋軋制力計算研究[J].機械設計與制造工程，2013，42（6）：71-73.