马钢线材工艺课件.ppt

1、马钢线材工艺介绍马钢线材工艺介绍一、总体概括一、总体概括二、线材连轧工艺介绍二、线材连轧工艺介绍三、冷镦钢产品及控轧控冷工艺介绍三、冷镦钢产品及控轧控冷工艺介绍一、线材生产线总体概括一、线材生产线总体概括 马钢第三钢轧总厂线材分厂是目前国内重要的线材生产基地，于2002-2003年与SMS公司合作，对主体设备进行全面改造，形成了70万吨/年的高品质线材生产能力。在轧制工艺上能够实现世界先进的工艺技术热机轧制，多途径的大圆盘活套控制技术，为控轧控冷工艺的良好实施提供了基础；加长的斯太尔摩空冷辊道可实现延迟、强迫等冷却方式。现场略影现场略影二、线材连轧工艺介绍二、线材连轧工艺介绍1、加热炉2、连续

2、式轧机机组3、风冷运输线6、单轨及打捆机1 1、加热炉、加热炉1.1、加热炉的加热能力及工艺参数、加热炉的加热能力及工艺参数 原材料：14014014500mm方坯；加热能力：设计加热能力120吨/小时；燃烧介质：高炉煤气、焦炉煤气或高、焦混合煤气；加热方式：步进式加热，分：预热段、加热段和均热段；炉温范围：9501230；1.21.2、加热炉区域设备流程、加热炉区域设备流程I.钢坯经吊车运至上料台架，做好隔号标志后，通过步进机构落入入炉辊道上。II.入炉辊道转动，按一定时间间隔将坯料送入加热炉。III.加热炉步进梁动作将加热好的钢坯送至出钢平台，通过推杠杆推出炉门，经分钢器进入轧槽。IV.除

3、鳞机对进入轧槽前的钢坯进行高压水冲，除去氧化铁皮。序号主体设备名称功能及参数描述1上料台架承载入炉坯料，装料量70吨(1批)2入炉辊道24组辊道，电机驱动3加热炉本体加热钢坯至工艺要求的温度4出钢杆和分钢器推钢出炉，导钢入线5除鳞机环形高压水冲去钢坯表面氧化铁皮1.31.3、加热炉区域工艺平面布置图、加热炉区域工艺平面布置图1上料台架4加热炉7分钢器25推钢杆8除鳞机3入炉辊道6拉钢机2 2、连续式轧机机组、连续式轧机机组2.1、连轧机组工艺平面图2.22.2、粗中轧机组工艺流程及技术参数、粗中轧机组工艺流程及技术参数I.粗中轧机为老式的水平二辊扭转轧机，设备比较陈旧，且对轧件表面质量的控制也

4、有影响，特点是小张力轧制。II.1#、3#轧机轧辊采用箱型孔，4#11#轧机为椭-圆孔型系统，1#、4#、6#、#8、10#轧机出口安装扭转导卫。III.钢坯咬入1#轧件孔型后，经6道轧制，形成70.0mm的轧件；经过1#飞剪剪除头尾缺陷，进入中轧机组，经4道轧制产生38.0mm的半成品圆钢。粗轧17架次1#飞剪中轧811架次2.22.2、粗中轧机组工艺流程及技术参数、粗中轧机组工艺流程及技术参数 孔型尺寸：（略），由气动压下机构按要求设定辊缝，以确保各架次轧件尺寸。轧辊参数：1#4#轧机 ：辊径 max 560mm，箱 箱 椭 5#8#轧机 ：辊径 max 475mm，圆 椭 圆 椭 9#1

5、1#轧机：辊径 max 410mm，圆 椭 圆 轧制速度：6.5 ：520rpm 12.0：670rpm 20.0：780rpm2.32.3、预精轧机组工艺流程及技术参数、预精轧机组工艺流程及技术参数预精轧机组为平立交替式连轧机组，手动压下机构调整辊缝值。12#15#轧机采用不锈钢球磨铸铁辊环，16#、17#轧机使用WC硬质合金辊环，液压小车加压，装卸辊简单，调整操作方便。来料尺寸38.0mm，15#出口条形尺寸23.526.8mm(分规格)，17#出口条形尺寸18.821.2mm(分规格)。预精轧机组LOOP10#WB2#飞剪及LOOP5预精轧机组1#4#WBPath32.32.3、预精轧机

6、组工艺流程及技术参数、预精轧机组工艺流程及技术参数 LOOP1活套处于11#12#轧机之间，活套的目的在于调节机组间张力，通过储存套量实现无张轧制。预精机组内部的LOOP2、3、4，通过起套装置动作后，可消除轧制过程中的架间张力，利于生产稳定和减少轧件尺寸波动。水箱的作用在于降低轧件因变形而产生的升温。在预精轧两个机组间设置一架碎断剪(2#飞剪)，正常情况用于轧件的头尾剪切，故障时将轧件导入碎断装置，同时配合的还有两个机组前的卡断剪闭合。机组辊环材质最大辊径最大转速预精轧球磨铸铁285mm740rpm预精轧硬质合金208mm880rpm2.42.4、精轧机组工艺流程及技术参数、精轧机组工艺流程

7、及技术参数I.精轧机组(FB)：德国西马克公司引进，45无扭精轧机组，高速设备，共8个道次。主要承担6.511.0mm规格的各种线材生产。优点包括：效率高、轧件尺寸精度高、调整操作方便。PR2PR1PR3及3#飞剪LOOP6ALOOP6B6#WB5#WB78#WB9#WBFB机组2.42.4、精轧机组工艺流程及技术参数、精轧机组工艺流程及技术参数.工艺流程工艺流程 来料（半成品）PR1夹持 6#WB冷却 PR2夹持 LOOP6A储套消张 PR3夹持 3#飞剪切头 FB机组轧制 7#9#WB冷却机组辊环材质最大辊径最大线速度最高转速FB硬质合金208mm/159mm70m/s820rpm2.52

8、.5、减定径机组工艺流程及技术参数、减定径机组工艺流程及技术参数.工艺流程工艺流程 来料（半成品）(LOOP7储套消张)FB机组轧制 10#13#WB冷却 测径仪测量尺寸 PR4夹持FRS机组10#11#WB12#13#WB测径仪及PR42.52.5、减定径机组工艺流程及技术参数、减定径机组工艺流程及技术参数I.从德国SMS公司引进的减定径机组，是目前世界一流的设备，由二级齿轮传动，可实现45min机组快换。II.FRS孔型压下量较小，主要作用在于获得外形圆、尺寸偏差小、和表面光洁度高的线材。III.减定径机组存在的另一个重要作用，就是在现有的工艺布置条件下，可以实现热机工艺。IV.Obeys

9、在线测径仪，旋转镜头，360检测能反映出线材真实形貌。机组辊环材质最大辊径最大线速最高转速FRS硬质合金208mm/159mm105m/s1050rpm3 3、风冷运输线（、风冷运输线（LCCLCC）PR4夹送辊主要是为保证吐丝正常而设置，一是小规格的尾部降速，二是大规格的尾部提速。吐丝机是将线材布圈成卷的机器，根据不同的钢种、规格可调整吐丝参数和倾斜度，以获得符合要求的线卷。目前我厂的风冷运输辊道共有12段(包括入口段和出口段)，18台风机，40个罩盖，根据工艺不同实施轧后风冷。夹送辊参数：气缸压力、辊缝、超前系数、扭矩限幅、辊径 吐丝机参数：超前系数、扭矩限幅、吐丝管尺寸 风冷辊道参数：辊

10、道速度：0.081.3m/s 风机开启量：0100%罩盖开闭及顺序4 4、单轨及打捆机、单轨及打捆机I.单轨是指运载“C”型钩的轨道，“C”型钩是运载线卷的设备，线卷在“C”型钩上处于自然冷却状态(类似于去应力退火状态)。II.打捆包装是线材生产线的最后一道工序，目前我厂使用的打捆机是从瑞典引进的设备，可以实现自动化操作。III.打捆工艺流程：“C”型钩到位 横移桥进入 “C”型钩进横移桥 线卷移至打捆机中线 托板船升起 前后压板推进 打捆头进入 穿线 纽结 打捆头退出 压板后退 托板船下降 横移桥推出 “C”型钩进入轨道三、三、冷镦钢产品及控轧控冷工艺介绍冷镦钢产品及控轧控冷工艺介绍1、马钢

11、冷镦钢产品大纲2、控轧控冷工艺概述3、特色新产品生产工艺介绍1 1、马钢冷镦钢产品大纲、马钢冷镦钢产品大纲系列钢种牌号轧制规格备注普通冷镦钢SWRCH6A15A6.520.0mm4.66.6级SWRCH32K38A6.520.0mm8.8级免退火SWRCH35K-M6.516.0mm8.8级CH35A-M16.020.0mm8.8级非调质MFT8T106.516.0mm8.810.9级低合金ML40Cr6.520.0mm10.9级SCM4356.520.0mm12.9级自攻螺钉SWRCH18A22A6.512.0mm6.6级含B钢10B216.520.0mm8.8级2 2、控轧控冷工艺概述、控

12、轧控冷工艺概述2.1、常化轧制 出钢温度比常规轧制低，整个轧制过程轧件都处于再结晶区域。6.511.0mm规格12.020.0mm规格2 2、控轧控冷工艺概述、控轧控冷工艺概述2.2、低温轧制、低温轧制(热机械工艺热机械工艺)精轧前的轧制温度与常化相同，精轧和终轧在低温双相区完成。6.511.0mm规格12.020.0mm规格2 2、控轧控冷工艺概述、控轧控冷工艺概述2.32.3、低温工艺概念、低温工艺概念 所谓热机轧制，就是在终轧阶段，采用低温双相区(奥氏体加铁素体)大变形量轧制工艺，使钢中的奥氏体、铁素体晶粒超细化，然后按不同钢种和产品质量要求，结合轧后控制冷却技术，实现控制相变，获得期望

13、的组织和性能(在线软化或强化)。2 2、控轧控冷工艺概述、控轧控冷工艺概述2.42.4、低温工艺机理、低温工艺机理 、精轧和终轧入口温度在780820之间，各道次压下量在1523%之间，轧制过程的绝热增温幅度平均在20/道次左右，因此可以保证在整个机组内的变形轧件始终处于双相区。、轧制过程的形变，导致轧件内部的A晶粒被拉长，因为没有再结晶的发生，在这些变形的A中出现了大量的变形带(退火孪晶和局部剪切带)，进而使A单位体积内的总晶界面积(有效界面面积)大大增加。、在后续的相变过程中，铁素体的形核一般都发生在晶界上，而这种变形A内的变形带，也能诱发铁素体的形核，这样就大幅度的提高了形核率。PDIF

14、 GBDIF DIFDIFGBDIFDIFPP(Degenerated)CoolingCoolingAr3Ad3低温控轧控冷后组织转变示意图低温控轧控冷后组织转变示意图形变温度强烈影响转变产物形变温度强烈影响转变产物2 2、控轧控冷工艺概述、控轧控冷工艺概述2.5、水冷和风冷、水冷和风冷 、沿轧制线方向分布的各个水箱，是保证各机组入口温度和轧件组织稳定均匀的必要装置。、风冷分为两种方式，一种是强迫型风冷，即快冷，目的在于细化组织、提高强度等。一种是延迟型冷却，即缓冷，目的在于获得理想组织和降低轧后线材抗拉强度。采用德国德国SMS 研制开发的CCT温度控制系统，可以根据不同的钢种，规格，自动生成

15、轧制线上各温度设定。最终实现轧件全过程的温度精确控制。马钢第三钢轧总厂线材分厂技术工艺类课件2010.03.0828不同温度变形后控冷不同温度变形后控冷0.2/s Initial(as-rolled)850,=0.7800,=0.7750,=0.7700,=0.7700,=0.73 3、特色新产品生产工艺介绍、特色新产品生产工艺介绍3.1、免退火材、免退火材SWRCH35K-M、马钢免退火SWRCH35K-M冷镦钢线材，是用经过微合金化处理的精炼优质钢坯，采用热机轧制工艺技术，使线材组织中铁素体晶粒度适当，铁素体比例提高，珠光体所占的比例减少，珠光体团小而分散，珠光体中的渗碳体片变薄、变碎并部

16、分粒状化。这种铁素体加部分粒状化的珠光体组织使线材强度、硬度降低，塑性提高，冷镦时金属流动性好、冷作硬化率低，可以免去球化退火，直接打制内六角螺栓和法兰面螺栓。优点：省去退火费用；避免退火脱碳；减少金属损失；节约能源，保护环境。3.13.1、免退火材、免退火材SWRCH35K-MSWRCH35K-M、SWRCH35K-M线材力学性能：线材力学性能：硬度：线材洛氏硬度HRB：70-80 拉拔钢丝硬度HRB：90规格(mm)6.58.010.012.014.016.0Rm(MPa)560555550550540540Z(%)5452484644423.13.1、免退火材、免退火材SWRCH35K-

17、MSWRCH35K-M、SWRCH35K-M的热轧态微观组织、的热轧态微观组织、晶粒度和铁素体含量晶粒度和铁素体含量铁素体超量析出球化/退化的渗碳体序号规格（mm）组 织晶粒度铁素体含量，%116F+P8.5-9.062.5210F+P8.5-8.063.6310F+P8.5-8.063.6晶粒度和铁素体含量3.13.1、免退火材、免退火材SWRCH35K-MSWRCH35K-M、SWRCH35K-M的淬火、回火特性：的淬火、回火特性：用户测试结果表明：螺栓的淬火性能很好，表面和芯部全部淬成马氏体组织，高温回火为回火索氏体组织，硬度均匀，显微硬度见下图表3.13.1、免退火材、免退火材SWRC

18、H35K-MSWRCH35K-M、应用领域：8.8级内六角、法兰面、半园头内六角、外六角螺栓等紧固件及结构件。3.2、超细晶粒非调钢线材、超细晶粒非调钢线材MFT8、MTF8是一种适用于制作8.8级高强度螺栓、螺杆的节能环保型超细晶非调质钢线材，制作螺栓不用退火、淬火和高温回火，减少了标准件厂制作高强度紧固件的工序，降低生产成本，避免脱碳，克服了淬火变形，制作高强度细长杆或U型螺栓、螺杆质量更可靠。MFT8的超细晶组织是依靠低温轧制和快速风冷相结合而获得的。3.2、超细晶粒非调钢线材、超细晶粒非调钢线材MFT8、MFT8的机械性能：的机械性能：强度高塑性优良；与45#钢有同等的强度，又具有低碳

19、钢SWRCH8A同等的面缩率。通过加工硬化，可以达到8.8级螺栓的强度、硬度和塑性要求。3.2、超细晶粒非调钢线材、超细晶粒非调钢线材MFT8、MFT8冷顶锻性能及微观冷顶锻性能及微观组织：组织：MFT8组织以超细化的铁素体和珠光体为主，铁素体的晶粒度达到13级，平均晶粒直径为35微米。3.2、超细晶粒非调钢线材、超细晶粒非调钢线材MFT8、MFT8超细晶非调钢紧固件制作技术超细晶非调钢紧固件制作技术控轧控冷控轧控冷 冷冷 拔拔 冷冷 镦镦 时效处理时效处理 非调质螺栓 为了获得8.8级紧固件所需的强度和硬度，MFT8线材冷镦前须按一定的变形量要求进行拉拔，拉拔减面率在20%35%。冷镦后进行

20、低温稳定化处理，使显微组织处于稳定状态，保证螺栓服役过程中，在承受一定载荷条件下，不发生超过有害使用要求的永久变形。稳定化处理的工艺范围比较宽松，可以在200480，0.52小时的范围内完成，根据需要，结合发黑处理或其他表面处理方法选择。3.2、超细晶粒非调钢线材、超细晶粒非调钢线材MFT8、应用领域：8.8级螺栓、螺杆等紧固件和结构件等。3.3、中碳低合金冷镦钢、中碳低合金冷镦钢SCM435、简化退火SCM435冷镦钢线材，规格6.516.5mm。采用热机轧制工艺技术，热轧线材组织主要为铁素体+珠光体，基本上消除了马氏体或贝氏体（常规轧制的线材组织都存在）。具有强度低、塑性好，可以直接拉拔和

21、缩短球化退火时间的特点，简化客户工序，降低生产成本。3.3、中碳低合金冷镦钢、中碳低合金冷镦钢SCM435、SCM435线材的轧后力学性能：3.3、中碳低合金冷镦钢、中碳低合金冷镦钢SCM435、低温工艺生产的SCM435钢线材，轧后组织：SCM435简化球化退火的碳化物形态 3.3、中碳低合金冷镦钢、中碳低合金冷镦钢SCM435、SCM435的应用领域 12.9级的内六角、法兰面螺栓及各种结构件等。目前的马钢冷镦钢产品，主要市场占领地在江浙、上海、安徽、广东、福建、江西等地区，以其优异的产品质量深受客户喜爱。年生产近60万吨，占中国冷镦钢市场的10%左右，随着近年来新产品的开发，以及对产品质量的日益改善，企业发展前景广阔！谢谢！