Proces kontroli termo-mechanicznej (TMCP) to zaawansowana technologia obróbki metali, która łączy kontrolę temperatury, deformacji toczenia i chłodzenia. Ma na celu znaczne zwiększenie siły, wytrzymałości i spawania stali poprzez optymalizację mikrostruktury. Główną zasadą jest osiągnięcie udoskonalenia ziarna i kontroli transformacji fazowej poprzez precyzyjne regulację temperatury toczenia, szybkość deformacji i szybkość chłodzenia, uzyskując w ten sposób stal o wysokiej wydajności bez dodawania nadmiernych elementów stopowych.
I. Podstawowa zasada
1. GUdoskonalenie deszczu
- Rolling odbywa się w thE Strefa nierekrystalizacji austenitu (około 800 stopni C do 950 stopnia C) w celu zahamowania wzrostu ziaren austenitu i indukcji tworzenia drobnych ziarna ferrytu podczas kolejnej transformacji fazowej poprzez magazynowanie energii deformacji.
- Ostateczna temperatura zwijania jest kontrolowana w pobliżu punktu transformacji fazowej AR₃ (około 700 stopni C do 850 stopnia C) w celu promowania zarodkowania ferrytu na granicach ziarna zdeformowanego austenitu i dalsze udoskonalenie mikrostruktury.
2. Regulacja zmiany fazowej
Bezpośrednio po walce przyjęto przyspieszone chłodzenie (takie jak chłodzenie wody lub chłodzenie mgły gazowej), aby szybko przechodzić przez strefę transformacji ferrytu-pearlitu, hamować tworzenie gruboziarnistych struktur i fazy wzmacniania tworzenia, takich jak bainit/martenzyt.
Ii. Przepływ procesu
TMCP jest podzielony na trzy etapy na synergistycznie kontrolujące właściwości materiału:
1. PrehEtap jedzenia
Stalowy kęs jest ogrzewany do 900 stopni do 1200 stopni, aby wyeliminować naprężenie wewnętrzne i zwiększyć plastyczność, zapewniając jednolity rozkład temperatury.
2. STAP COLKOWANY TEMPERATURE
- Szorstkie toczenie: Large reduction deformation is carried out above the recrystallization temperature (>950 stopni) w celu złamania oryginalnej struktury As-Cast.
- Końcowe toczenie:Rolowanie z wieloma przepustkami przeprowadzane jest w strefie nierekrystalizacji austenitu (800 stopni do 950 stopnia) w celu zgromadzenia energii deformacji i przygotowania do transformacji fazowej.
3. Etap kontroli chłodzenia
Po zwalnianiu przyspiesz chłodzenie z prędkością 10 stopni C /s do 30 stopni C /s do docelowej temperatury (np. 500 stopni C do 600 stopnia C), zablokuj strukturę drobnoziarnistej i hamuj ugruntowanie węglików. Po ochłodzeniu może być wymagane temperowanie w celu dostosowania naprężenia resztkowego.
Iii. Różnice od tradycyjnego walcowania gorącego
| Charakterystyczny | Termiczne toczenia mechaniczne (TMCP) | Tradycyjne toczenie na gorąco |
| Temperatura toczenia | Stopniowa precyzyjna kontrola (końcowe toczenie się w strefie niezarestalizacji) | Single High-temperature Range (>1000 stopni) |
| Metoda chłodzenia | Przyspieszone chłodzenie (chłodzenie wody/aerozol) | Naturalne chłodzenie powietrza |
| Wielkość ziarna | Ziarna ultrafine (mniejsze lub równe 5 μm) | Ziarna gruboziarniste (20-50 μm) |
| Zależność stopu | Niski (równoważny węgiel mniejszy lub równy 0,45%) | Wysoka (należy dodać elementy wzmacniające, takie jak NB i V) |
| Zalety wydajności | Wysoka wytrzymałość i wytrzymałość, doskonała spawaj | Siła i wytrzymałość są trudne do zrównoważenia |
Iv. Zalety techniczne
1. Wysoka wydajność i niski koszt
Zmniejsz dodanie elementów stopowych (takich jak MN i MO) do obniżenia kosztów produkcji przy jednoczesnym osiągnięciu takiej samej siły (np. Granica plastyczności klasy S460 większej lub równej 460 MPa).
2. Ochrona energii i ochrona środowiska
Eliminowanie procesów oczyszczania cieplnego, takich jak normalizacja i gaszenie, może zmniejszyć zużycie energii o 30% do 50% i zmniejszyć emisję dwutlenku węgla.
3. Zwiększenie spawania
Konstrukcja równoważna o niskiej zawartości węgla (CEQ mniejsza lub równa 0,45%) zmniejsza ryzyko kruchości w strefie spawania dotkniętej ciepłem i jest odpowiednia dla struktur spawanych, takich jak statki i mosty.
4. Dostosuj się do złożonych przekrojów
Modułowe systemy chłodzenia opracowane przez SMS i in. (takie jak Beamcool³) może precyzyjnie kontrolować jednolitość chłodzącej złożonych odcinków sekcji stalowych, rozwiązując problem nierównomiernej wydajności w zakątkach i sieciach w tradycyjnych procesach.
V. Typowe pola aplikacji
- Stal konstrukcyjna o wysokiej wytrzymałości:Q620m do budowy, AH36/DH36 dla statków itp., Z granicą plastyczności do 620 MPa.
- Sprzęt energetyczny:Wieże energii wiatrowej (S355 ml), rurociągi olejowe i gazowe (stopień x80), odporny na wstrząs w niskiej temperaturze (-50 stopni).
- Transport i maszyny:Podwozie pojazdu ciężkiego, boom żurawia portu (S460ML), zawierający zarówno lekką, jak i odporną na zmęczenie.
- Produkty stalowe sekcji:Belki H, Track Stal, osiąganie równomiernych wydajności sekcji za pośrednictwem TMCP.
Vi. Kluczowe ograniczenia
- Późniejsza temperatura przetwarzania:Jeśli wtórne ogrzewanie przekracza 580 stopni, może prowadzić do zmniejszenia siły (z powodu odzyskiwania tkanki).
- Czułość procesu:Nawet niewielkie odchylenia temperatury i szybkości chłodzenia mogą powodować fluktuacje wydajności, co wymaga wysokiej pozycji zautomatyzowanego systemu sterowania.
Streszczenie
Termiczne mechaniczne toczenie (TMCP) przechodzi przez tradycyjne metalurgiczne wąskie gardło poprzez synergiczny efekt kontrolowanego temperatury toczenia i przyspieszonego chłodzenia, osiągając „wzmacnianie drobnego ziarna” i „wzmacnianie transformacji fazowej” stali i stała się podstawową technologią dla produkcji zielonej stali o wysokiej wydajności. Jego szerokie zastosowanie w dziedzinach, takich jak statki, mosty i energia, promowało rozwój lekkiej, wysokiej bezpieczeństwa i zrównoważonej produkcji.
