TMCP(ThermoMechanicalControlProcess:熱機(jī)械控制工藝)就是在熱軋過程中,在控制加熱溫度、軋制溫度和壓下量的控制軋制的基礎(chǔ)上,再實施空冷或控制冷卻及加速冷卻的技術(shù)總稱。由于TMCP工藝在不添加過多合金元素,也不需要復(fù)雜的后續(xù)熱處理的條件下生產(chǎn)出高強(qiáng)度高韌性的鋼材,被認(rèn)為是一項節(jié)約合金和能源、并有利于環(huán)保的工藝,故自20世紀(jì)80年代開發(fā)以來,已經(jīng)成為生產(chǎn)低合金高強(qiáng)度寬厚板不可或缺的技術(shù)。隨著市場對TMCP鋼的要求不斷提高,TMCP工藝本身也在應(yīng)用中不斷發(fā)展。從近幾年的研究工作看,重點是放在控制冷卻,尤其是加速冷卻方面。
通過加快軋制后的冷卻速度,不僅可以抑制晶粒的長大,而且可以獲得高強(qiáng)度高韌性所需的超細(xì)鐵素體組織或者貝氏體組織,甚至獲得馬氏體組織。目前正在研發(fā)的在線加速冷卻,是在軋制后直接將鋼板冷卻至常溫,可以避免再加熱工序。在線冷卻的輸送方式分為“一步冷卻”與“通過型冷卻”兩種。所謂“一步冷卻”就是將冷卻水一下子噴射到軋制后的整個鋼板上進(jìn)行冷卻。為了使冷卻均勻,必須讓鋼板在冷卻裝置中振動。該方法需要超過鋼板長度的大冷卻裝置,而且也難以避免冷卻不均勻問題,故后來改為“通過型冷卻”,即鋼板一面通過一面接受冷卻,現(xiàn)已成為加速冷卻的主流方式。另外,冷卻方式又分“約束冷卻”與“無約束冷卻”兩種。所謂“約束冷卻”是指用上下輥約束鋼板的條件下進(jìn)行冷卻,采用噴霧水口;而“無約束冷卻”則是用層流式水口對輸出輥道上的鋼板進(jìn)行冷卻。
在線加速冷卻裝置可放在矯直機(jī)前、矯直機(jī)后,或兩臺矯直機(jī)之間。放在矯直機(jī)前可以方便地選擇和調(diào)整冷卻開始溫度,但冷卻均勻性較差;放在矯直機(jī)后,則可進(jìn)行約束型冷卻,但難以控制所需的冷卻開始溫度;放在兩臺矯直機(jī)之間,可以利用后一臺矯直機(jī)消除加速冷卻所造成的變形,但設(shè)備復(fù)雜,成本較高。
加速冷卻工藝的研發(fā)所要解決的最大課題就是要防止冷卻過程中產(chǎn)生的鋼板變形,其關(guān)鍵在于保證對于寬幅鋼板的冷卻均勻性。在這方面,還有大量的研究工作需要進(jìn)行。
(來源:鋼鐵產(chǎn)業(yè))