TMCP при производстве сортового проката работает иначе, чем технология TMCP, применяемая к плоским стальным пластинам.. В этой статье анализируется принципиальная разница, и основная задача заключается в равномерности охлаждения. ТМЦП в производстве сортового проката технически целесообразен, однако производство в основном опирается на контролируемую прокатку, поскольку контролируемое охлаждение сталкивается с очевидными ограничениями..
Основные принципы TMCP
TMCP означает процесс термомеханического контроля.. Он сочетает в себе контролируемую температуру прокатки, деформация и ускоренное охлаждение после прокатки. Этот процесс измельчает зерна и обеспечивает усиление осаждения.. Производители могут получить идеальные механические свойства без дополнительной нормализации или закалки и отпуска..
Три основные части составляют всю технологию.
Во-первых, это контролируемая прокатка.. Включает прокатку в зоне рекристаллизации., зона нерекристаллизации и двухфазная зона. Энергия деформации накапливается при прокатке.
Во-вторых, контролируемое охлаждение., а именно АСС ускоренное охлаждение после прокатки. Сдерживает рост зерен аустенита и усиливает усиление фазового превращения..
В-третьих, микролегирование.. Карбонитридные осадки Nb, V и Ti закрепляют границы зерен для улучшения характеристик стали..
Сравнение TMCP: Стальная пластина против секционной стали
| Размер сравнения | TMCP для стальных пластин | TMCP для стальных профилей |
|---|---|---|
| Форма поперечного сечения | Плоская поверхность, равномерное ламинарное охлаждение | Секция специальной формы; тонкая паутина & толстый фланец |
| Контролируемая сложность охлаждения | Низкий, легко добиться равномерного охлаждения | Высокий; очевидный разрыв в скорости охлаждения между стенкой и фланцем |
| Основной режим обработки | Продуманная комбинация контролируемого качения + АСС | Контролируемая доминанта роллинга, контролируемое охлаждение ограничено |
| Эффект замещения термообработки | Широкое распространение | Ограничено неравномерностью охлаждения. |
Самый большой технический барьер заключается в непостоянной скорости охлаждения.. Тонкие стенки охлаждаются быстро, тогда как толстые полки охлаждаются медленно при ускоренном охлаждении.. Разница температур создает неравномерную усадку и остаточное напряжение.. Как результат, легко возникает деформация фланца и волнистость стенки. Это ключевая исследовательская проблема для производителей сортового проката..
Статус практического применения TMCP в сортовой стали
Тяжелый рельс: Зрелое промышленное применение
В тяжелых рельсах, таких как U75V и U78CrV, широко применяется термообработка в режиме онлайн., типичная технология, связанная с TMCP. После прокатки, головки рельсов подвергаются закалке в воде или масле с последующим отпуском. Поверхность приобретает высокую твердость., и ядро сохраняет хорошую прочность. Готовый рельс демонстрирует лучшую износостойкость и сопротивление контактной усталости.. Это наиболее успешная практика TMCP среди всей сортовой продукции..
Двутавровая балка и сталь общего сечения: Сосредоточьтесь на контролируемом прокате
Высокопрочные двутавровые балки повышают прочность главным образом за счет измельчения зерна в результате контролируемой прокатки и микролегирования.. Охлаждение после прокатки предполагает ограниченное или медленное охлаждение для предотвращения искажения формы.. Некоторые производственные линии разрабатывают методы дифференциального охлаждения.. Они применяют быстрое охлаждение к стенкам и медленное охлаждение к фланцам, чтобы сбалансировать распределение температуры..
Тенденция к высокопрочному и легкому дизайну
TMCP помогает стальным профилям обрести лучшую прочность и ударную вязкость.. Более тонкие секции могут выдерживать эквивалентные нагрузки., который реализует легкие стальные конструкции. Эта технология поддерживает ветряные электростанции., фотоэлектрические опоры и высотные стальные здания. Несмотря на это, несбалансированное охлаждение увеличит риск деформации тонких заготовок. Стабильная однородность охлаждения становится предпосылкой для масштабного продвижения..
Решения для улучшения равномерности охлаждения
- Зональное сегментированное охлаждение. Установите сопла с регулируемой интенсивностью охлаждения отдельно для стенок и фланцев, чтобы реализовать дифференциальное охлаждение..
- Замедленное охлаждение. Заготовки медленно выравнивают температуру на охлаждающих столах перед локальным интенсивным охлаждением.. Это снижает термическое напряжение, вызванное отклонением температуры..
- Регулирование остаточного напряжения. Отрегулируйте маршруты охлаждения и параметры правки, чтобы снять внутреннее напряжение и избежать последующей деформации..
- Система онлайн-мониторинга. Инфракрасное измерение температуры соответствует математическим моделям. Система динамически регулирует поток воды., представляющее интеллектуальное направление развития TMCP.
Заключение
TMCP обеспечивает очевидные преимущества в производительности сортового проката., особенно железнодорожные рельсы. Однако, зрелый режим «тепло заменяет автономную термообработку» для стальных листов не может быть скопирован напрямую для сортового проката.. Равномерность охлаждения остается самым большим узким местом. Как только эта проблема будет решена, Производство высокопрочной стали из легких профилей может добиться широкомасштабной популяризации.