|
利用钢材热轧后的潜热，控制钢材轧制后的冷却速度，使温度变化过程更接近离线热处理的温降过程，达到相同或相近的钢材组织和性能，称为在线热处理。 钢在热轧过程中其组织有一定的变化规律，对于低碳钢、低合金钢、微合金化钢和多数合金钢都是在奥氏体区进行轧制。轧制后，随轧件温度的降低，由奥氏体向铁素体或渗碳体和珠光体转变，在这些过程中也有某些碳化物析出。轧件在热轧过程中由于热变形的作用，形变诱导相变，促使变形奥氏体向铁素体转变。相变后的铁素体在高温下晶粒容易长大，珠光体晶粒片层间距增大，使力学性能减弱。为了细化铁素体晶粒、减小珠光体晶粒的间距而采用轧后控制冷却。中高碳钢变形后，由于变形作用，碳化物被析出，而且在高温时碳化物长大，这样就减弱了钢的韧性。因此，采用轧制后快速冷却工艺可以防止碳化物析出，改变其组织结构，从而增强其机械强度。 钢材轧制后的在线热处理一般分以下三步。 第一步是淬火阶段。这一工序由布置在最后机架的水冷系统组成。合理有效的水冷设备可以使轧件在此处得以剧烈冷却。在轧件表面，其冷却值超过马氏体临界值，因而可以在表面形成马氏体结构。 第二步是回火阶段。此时，轧件经过水冷系统后暴露在空气中，芯部的热量会传到表层，对表面进行回火，即所谓的自回火。 第三步是最后冷却阶段。此阶段发生在后面，主要是芯部的奥氏体进行等温相变，获得最终的金相组织状态。 在线热处理是改善质量的一个有效方法，其可以改善轧件的内部组织结构，从而获得较好的机械强度。轧件的在线热处理可以通过淬火形成表层的马氏体组织，又通过芯部热量外传，对表层马氏体自回火，使表层得到回火马氏体组织。而芯部由于表层的冷却，致使温降较大，从而细化了生成的珠光体组织，这不仅增大了表层的硬度，而且使芯部组织也得以改善。此外，在线热处理能增强钢板的机械性能，并减少碳和合金元素的含量。在线热处理是把控制加热、控制轧制和控制冷却三者结合成一个完整的节能型生产工艺，因此能节约大量能源、降低成本。
|