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Q345B矩形管的控制冷卻工藝 Q345B矩形管生產的目的是獲得拉拔性能良好的索氏體組織，理論上應使相變在630℃左右發生，而實際生產中不可能是完全的等溫轉變，終產品中除了索氏體，還可能有少量鐵素體和片狀珠光體。本文采用熱模擬實驗的數據，對Q345B矩形管的動態連續冷卻轉變曲線(CCT曲線)進行了研究，討論了吐絲溫度和風冷線冷卻制度對組織性能的影響，并結合高速線材控制冷卻過程中的兩個基本模型，即斯太爾摩風冷線上奧氏體向珠光體轉變模型及終顯微組織與力學性能的關系模型，分析了Q345B矩形管的控制冷卻過程與終的顯微組織和力學性能的關系，以便對冷卻制度進行優化，降低組織性能改判率。 1 CCT曲線的繪制 試樣鋼種為WLX82A，軋制前坯料尺寸為200mm×200mm×6000mm，成品斷面尺寸為.5mm。于粗軋機出口擺剪處剪下一段粗軋坯試樣，加工為中8mm×15mm的圓柱體。 將Q345B矩形管試樣加熱至1100℃，保溫5min后冷卻至1050CC，以50／s應變速率、60％相對變形程度進行壓縮變形。根據現場的生產工藝，設定了3個起始冷卻溫度880、910、940℃，變形后的試樣分別從880、910、940℃開始以0.8、3、6、10、20、30、40℃／s7種不同的冷卻速度進行冷卻至200℃，測得溫度.膨脹量時間曲線，用熱膨脹法確定相變溫度和時間，利用Origin軟件繪制動態CCT曲線。同時以3個試樣分別從880、910、940℃淬火，測量此溫度下奧氏體晶粒尺寸。 2 結果分析 Q345B矩形管熱模擬實驗中的起始冷卻溫度，對應現場線材進入斯太爾摩風冷線的吐絲溫度。在同一冷卻速度下，隨著起始冷卻溫度的升高，轉變終了溫度有不同程度的升高。起始冷卻溫度越高，線材的連續轉變過程中在高溫階段停留的時間越長，具有的能量越高，在晶界上越容易形核長大，并且此時過冷度也較大，轉變較快。 利用LeicaDM6000金相顯微鏡和SEMQuant400掃描電鏡對熱模擬試樣進行定量金相分析，得到試樣奧氏體化晶粒尺寸和珠光體片問距。降低吐絲溫度，一方面影響變形后奧氏體晶粒長大傾向，使相變前奧氏體晶粒越小，晶界面積增大，組織中鐵素體比例增加，利于形成較細晶粒組織;另一方面，珠光體量減少，珠光體片層問距變大，抗拉強度和屈服強度降低。 從實際生產情況以及用戶對Q345B矩形管強度性能的要求考慮，吐絲溫度可以設定在較高溫度區問內(910～930℃)，從而獲得較高的抗拉強度。但吐絲溫度也不能太高，NTM(無扭精軋機組)出口溫度和吐絲溫度之間應當有一定的溫降，否則由于線材長時間處于高溫區，奧氏體晶粒長大，終相變后珠光體量增多，使得去除氧化鐵皮困難。另外，吐絲溫度的波動應嚴格控制在±10℃范圍內以改善通條性能。 冷卻速度的加快將使相變開始溫度移向較低溫，隨冷卻速度的提高過冷度增大，促進了鐵素體的進一步形核，提高了形核率，同時溫度較低又限制了晶界的運動能力，延遲鐵素體晶粒向未相變奧氏體基體中的生長，降低長大速率，造成鐵素體晶粒的細化。加快冷卻還可阻止轉變前已經細化的奧氏體晶粒長大，同樣有利于細化鐵素體晶粒。同時也細化了珠光體，減少了珠光體的量，可減輕或珠光體帶狀組織，特別是減小珠光體的片問距和滲碳體層的厚度，使得組織更加細小均勻。 要想將Q345B矩形管的冷卻速度控制在9～12℃／s，經計算應在2風機段開始相變，在4風機段之前完成相變。1、2風機應全開，3風機開85％左右或全開(取決于軋件溫升情況)，目的是使線材在相變過程中溫度盡可能穩定在630℃左右，即近似等溫轉變，同時相變在很短的時間內完成，以獲得片間距極小且均勻的組織，保證在獲得高強度的基礎上，具有良好的韌性。相變完成之后，一方面要使線材不斷降溫，另一方面如果降溫速度太快，勢必造成應力增大，影響線材力學性能，所以4～10風機可適當減低開啟度。由于斯太爾摩風冷線冷卻能力(主要由風機的開啟度來控制)受環境尤其是氣候的影響較大，使得風機的開啟與冷卻速度之間沒有線性關系，在正常生產中應隨時進行測溫以控制冷卻速度。 3 總結 (1)Q345B矩形管理想的吐絲溫度為910～930℃(-4-10℃)，隨氣候的變化適度調整。 (2)Q345B矩形管相變過程中冷卻速度理想范圍為9～12℃／s。風機的開啟度對相變過程影響很大，應根據實際冷卻速度動態調整冷卻程序，使Q345B矩形管相變過程中溫度保持穩定，即近似等溫轉變。
天津無縫管價格屢創新低。9月末，中鋼協CSPI中國鋼材價格指數為61.19點，10月第三周跌至 59.83點，比年初下跌28%，跌幅超過去年全年跌幅。中鋼協指出，鋼材價格指數持續突破有指數記錄以來的低點。確切的說，鋼材價格已經連續4年下跌， 但是像今年下跌這么劇烈還是前所未有。 與鋼材價格一路下跌不同，進口鐵礦石價格出現了兩次快速反彈，鐵礦石價格與鋼材價格出現背離。一次是由4月10日的每噸46.84美元，上漲到5月12日的每噸60.66美元，漲幅高達 29.5%;另一次是由7月8日的每噸45.13美元上漲到9月11日的每噸58.1美元，漲幅高達28.7%，目前基本在每噸55美元上下波動，這種價 格背離極大地吞噬了鋼鐵企業的利潤空間。 今年前三季度第二產業對GDP的 貢獻率下降到36.7%，用鋼量較大的第二產業增速放緩導致鋼材需求下降，供大于求仍然是鋼鐵行業面臨的首要問題。另外，鋼鐵產能依然嚴重過剩，就目前情 況來看，由于各種原因，化解產能過剩矛盾工作困難重重，進展緩慢。從2010年至今，有關部門先后出臺了20個淘汰落后產能、引導產能退出的政策措 施，也淘汰了一部分落后產能，但是對于整體產能而言并沒有減少多少。 還需要注意的是，鐵礦石漲價和鋼材降價極大的影響了鋼鐵行業轉型升級和創新發展。目前鋼鐵行業 在產業鏈上處于弱勢地位，既沒有礦價定價權，鋼材市場還在進行價格搏殺，鋼鐵行業經過對標挖潛和管理取得的降本成效，不能彌補鋼材價格下跌帶來的損 失，全行業陷入虧損境地。一些企業沒有利潤和造血功能，只能延緩生存時間，極大地影響著結構性優化和持續性的技術創新。 “控產量”仍然是解決當前現實困難的突出問題。解決市場供大于求的問題只有兩種途徑，增加需求或者減少供給。當前經濟環境下，增加需求無望，只能從減少供給入手，首先解決產量過剩的問題。當前及各級地方政府要形成“壓產能”的共識，出臺重大措施切實消減產能。其次，“謀轉型”是企業實現長遠發展戰略的重要途徑，各個企業要各具特色形成差異化競爭力。 另外就是要大力推進鋼鐵企業兼并重組。通過有效的兼并重組，力爭在行業內形成若干具有世界影響力的特大引領型企業集團;在特殊鋼、不銹鋼、無縫鋼管等領域，以及汽車板、硅鋼片、能源用鋼、鐵道用鋼等領域形成若干專業化集團;在東北地區、華北地區、華東地區、中西南地區各形成若干大型區域性主導型企業;鼓勵中小型企業走控制化、差異化發展道路，形成具有區域性配套企業。 鋼管(Steel pipe)生產技術的發展開始于自行車制造業的興起、19 世紀初期石油的開發、兩次世界大戰期間艦船、鍋爐、飛機的制造，第二次世界大戰后火電鍋爐的制造，化學工業的發展以及石油天然氣的鉆采和運輸等，都有力地推動著鋼管工業在品種、產量和質量上的發展。 鋼管不僅用于輸送流體和粉狀固體、交換熱能、制造機械零件和容器，它還是一種經濟鋼材。用鋼管制造建筑結構網架、支柱和機械支架，可以減 輕重量，節省金屬20~40%，而且可實現工廠化機械化施工。用鋼管制造公路橋梁不但可節省鋼材、簡化施工，而且可大大減少涂保護層的面積，節約投資和維護費用。
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