对轧件在线热处理是当今以较低成本生产高质量长材产品的主要手段之一。因此，最新一代轧机多采用在线可控冷却/热处理系统(DSC系统)，生产普通钢种和特殊钢直条棒材、线材和棒材大盘卷产品。这些产品可供用户直接进行进一步加工，而无需任何离线热处理。
这样做的好处是可以充分利用具有创新意义的ECR?无头连铸连轧设备，通过无头轧制和在线热处理工艺生产长材产品；最大限度地发挥设备生产能力。DSC-达涅利达涅利结构控制系统能够对轧件进行在线热处理，使最终产品能够以“轧制状态”直接用于它们的最终用途。采用这项新技术后，可以取消绝大多数下游离线布置的传统热处理设备，从而降低总体生产成本。当作为预处理设备时，该工艺可显著缩短离线热处理时间。
DSC系统能够对热轧棒材、线材、棒材大盘卷进行在线热处理，使其获得良好的机械强度和最终性能，并具有良好的可重复性、均匀性和一致性。该工艺适用于范围广泛的各类钢种，其中包括:
·一般用途普通钢种；
·拔丝用合金钢和非合金钢；
·锻造和冷镦用合金钢；
·汽车制造用合金钢和非合金钢；
·不锈钢。
普通钢种和特殊钢可通过一系列方法进行在线热处理；可在轧钢厂热轧区和/或下游加工区分别进行热处理。这意味着，既可以在某一区域单独进行热处理，也可以将两者组合在一起。
1DSC系统可进行的各种热处理
·LTR-低温轧制，在精轧机前的轧机区进行。
·DQS-直接淬火系统和其它热处理工艺，设在精轧机出口处，用于不锈钢和特殊钢生产。
·QTB/QTR-用于低碳混凝土螺纹钢筋淬火/自回火，位于精轧机出口处。
·ONA-在线退火和其它在线热处理，位于轧机精整区。
2在轧线热轧区进行的热处理
有效控制轧制温度是获得恒定的应力载荷、提高产品尺寸加工精度、改善金相组织和材料机械性能，提高产品均匀性的关键。采用LTR-低温轧制工艺后，能够为市场提供拥有良好表面质量和冷成形性能用于冷镦钢钢种)的高质量产品；与传统离线热处理相比，可获得更好的机械性能。LTR低温轧制是在对应于正火轧制或热机械轧制的温度范围内，在轧制的最后几个道次完成最终的变形。
由于低温变形不允许出现再结晶，因此可使晶粒细化，从而改善最终产品机械强度和各项性能指标。通过将轧件在位于精轧机架前的水冷段冷却到轧制工艺要求的精轧温度，可使轧件获得细小、致密的晶粒组织。在水冷段后面，留有一定的距离，以使轧件在精轧道次前实现温度均匀化。通过低温轧制获得的细化晶粒，可为用户带来下列好处:
·可省去碳钢的正火处理；
·缩短弹簧钢和轴承钢退火时间；
·通过在轧制区进行在线处理，可提高微合金钢抗拉强度；
·热处理后可改善表面硬化钢机械性能；
·改善材料低温韧性；·改善最终产品抗疲劳强度；
·减小脱碳层深度；
·获得更好的表面质量。
最新一代优钢和特殊钢长材产品轧机，配备有RSB-减径和定径轧制机组和TMB-TwinModuleBlock~双模块减定径机组。这些设备特别适合满足上述条件。
将低温轧制与轧区下游位于轧制线精整区)进行的其它在线热处理结合起来，可为市场提供“处于轧制和热处理状态”的产品，直接用于最终产品用途。通过这种方式，可省去或者最大限度地减少生产成本较高的离线热处理，从而可以大幅度降低生产成本。“冷表面”轧制(也称为超细晶粒热处理或UFG)工艺用于生产钢筋混凝土用螺纹钢棒材。这一处理过程包括使轧件冷却到低温轧制最佳温度范围内，然后进行后续轧制；它在冷却区和轧件最终变形区之间留有一段尽可能短的均热区。这种热处理工艺早已广泛应用于带钢生产，目前正在为长材产品生产所采用。其特点是在进行最终轧制之前，先对线材进行表面强制冷却。材料表面在很低的温度下轧制，而其芯部仍保持较高的温度。热处理后可使材料表面获得非常细小致密的显微组织，从而显著改善最终产品的机械性能。而材料芯部的显微组织，则类似于高温轧制后的效果。由于采用这种热处理工艺，即使钢材化学成份相同，仍有可能提高材料机械性能，因此可以优化钢材化学成份(减少合金元素添加量)。这样做的好处是使电炉炼钢车间能够充分地降低生产成本。
采用冷表面轧制工艺意味着，除增加几个水冷箱以外，还要在轧制线上配备新一代高速精轧(定径)机组。此外，新增精轧机组还可以显著提高最终产品尺寸加工精度。因为它可以很容易地达到最好的设备生产特殊钢时所能达到的尺寸加工精度(对于所有的产品，均可控制在+0.1mmm，不圆度70%范围内)。
(来源:世界金属导报)


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