鋼材的控制軋制和控制冷卻

前言

《鋼材的控制軋制和控制冷卻》一書從1995年出版到現(xiàn)在已重印5次，被大專院校有關(guān)專業(yè)學(xué)生、各軋鋼廠科技人員和科研工作者選用和參考。但是，控制軋制和控制冷卻技術(shù)經(jīng)過近十多年的發(fā)展，在基本理論、相關(guān)設(shè)備和生產(chǎn)工藝等方面都有所提高和創(chuàng)新。在某些生產(chǎn)領(lǐng)域，如中厚鋼板、薄帶、薄板坯連鑄連軋、連軋棒材和高速線材、型鋼、無縫鋼管等生產(chǎn)中，都合理地采用了控制軋制、控制冷卻和在線熱處理工藝。特別是在提高鋼材綜合力學(xué)性能、開發(fā)新品種、簡化生產(chǎn)工藝、節(jié)約能耗、改善生產(chǎn)條件等方面，采用控軋和控冷工藝都取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。國內(nèi)外一些軋鋼廠開始采用了新型控冷裝置，軋機(jī)和控冷裝置布置較為合理，利用計(jì)算機(jī)控制各種工藝參數(shù)，形成了適合軋制各鋼種，不同規(guī)格的控軋、控冷或在線熱處理工藝。為此，我們?cè)谑占嘘P(guān)資料的情況下，結(jié)合多年的科研成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本書第1版進(jìn)行修訂，刪除了一些較為落后或?qū)⒈惶蕴纳a(chǎn)工藝和設(shè)備，增補(bǔ)了有關(guān)鐵素體軋制、超細(xì)晶粒組織的生產(chǎn)機(jī)理、中厚鋼板、連軋帶鋼、薄板坯連鑄連軋，連鑄坯熱送、直軋，高速線材、棒材、型材和無縫鋼管，以及低碳鋼、低合金鋼、微合金化鋼、中高碳鋼和各種合金鋼采用控制軋制、控制冷卻或在線熱處理工藝和設(shè)備的典型生產(chǎn)工藝和有關(guān)工藝參數(shù)，以使本書更適合現(xiàn)代軋制生產(chǎn)的需要。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和冶煉、連鑄及熱軋生產(chǎn)工藝的發(fā)展，人們對(duì)熱軋金屬的組織變化規(guī)律和機(jī)理的認(rèn)識(shí)會(huì)更加深入，相關(guān)理論將進(jìn)一步完善，一定會(huì)有更為合理的控制軋制、控制冷卻和在線熱處理工藝，更能充分發(fā)揮鋼材的性能，開發(fā)出新的鋼材品種。書中內(nèi)容，涉及范圍較廣，限于篇幅，難盡其詳，不足之處，誠請(qǐng)讀者指正。

內(nèi)容概要

控制軋制和控制冷卻技術(shù)，在提高鋼材綜合力學(xué)性能、開發(fā)新品種、簡化生產(chǎn)工藝、節(jié)約能耗和改善生產(chǎn)條件等方面，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本書第一篇為控制軋制及控制冷卻理論，主要介紹了鋼的強(qiáng)化和韌化、鋼的奧氏體形變與再結(jié)晶、在變形條件下的相變、微合金元素在控制軋制中的作用、中高碳鋼控制軋制特點(diǎn)、控軋條件下鋼的變形抗力、鋼材控制冷卻理論基礎(chǔ)；第二篇為控制軋制和控制冷卻技術(shù)的應(yīng)用，主要介紹了控制軋制和控制冷卻技術(shù)在板帶生產(chǎn)中的應(yīng)用、控制軋制及控制冷卻技術(shù)在型鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用、控制軋制、控制冷卻及形變熱處理技術(shù)在鋼管生產(chǎn)中的應(yīng)用。    本書主要作為高等院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生教材，也可供從事軋鋼專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論第一篇　控制軋制及控制冷卻理論　1　鋼的強(qiáng)化和韌化 　 1.1　鋼的強(qiáng)化機(jī)制 　   1.1.1  固溶強(qiáng)化　    1.1.2  形變強(qiáng)化　    1.1.3  沉淀強(qiáng)化與彌散強(qiáng)化　    1.1.4  細(xì)晶強(qiáng)化　    1.1.5  亞晶強(qiáng)化　    1.1.6  相變強(qiáng)化　  1.2　材料的韌性　    1.2.1  韌性定義及其表示方法　    1.2.2  影響鋼材韌性的因素　  參考文獻(xiàn)　2　鋼的奧氏體形變與再結(jié)晶  　2.1　熱變形過程中鋼的奧氏體再結(jié)晶行為　  2.2　熱變形間隙時(shí)間內(nèi)鋼的奧氏體再結(jié)晶行為  　2.3　動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的控制　    2.3.1  動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生的條件  　  2.3.2  動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的組織特點(diǎn)　  2.4　靜態(tài)再結(jié)晶的控制　    2.4.1  靜態(tài)再結(jié)晶的形核機(jī)構(gòu)　    2.4.2　靜態(tài)再結(jié)晶的臨界變形量　    2.4.3　靜態(tài)再結(jié)晶速度　    2.4.4　靜態(tài)再結(jié)晶的數(shù)量　    2.4.5  靜態(tài)再結(jié)晶晶粒的大小　    2.4.6  再結(jié)晶區(qū)域圖　  參考文獻(xiàn)　3　在變形條件下的相變　  3.1　變形后的奧氏體向鐵素體的轉(zhuǎn)變（A→F）　    3.1.1  從再結(jié)晶奧氏體晶粒生成鐵素體晶?！?   3.1.2　從部分再結(jié)晶奧氏體晶粒生成鐵素體晶粒  　  3.1.3  從未再結(jié)晶奧氏體晶粒生成鐵素體晶粒　  3.2　變形條件對(duì)奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變溫度Ar3和組織結(jié)構(gòu)的影響　    3.2.1  變形條件對(duì)Ar3溫度的影響　    3.2.2  相變溫度Ar3變化對(duì)組織結(jié)構(gòu)的影響　  3.3　變形條件對(duì)奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變、奧氏體向貝氏體轉(zhuǎn)變的影響一　  3.4　鐵素體的變形與再結(jié)晶　    3.4.1　鐵素體熱加工中的組織變化　    3.4.2  在變形間隙時(shí)間里鐵素體發(fā)生的組織變化　  3.5　在兩相區(qū)（A+F）軋制時(shí)組織和性能的變化　  3.6　超細(xì)晶化鋼生產(chǎn)中控軋控冷工藝的特點(diǎn)　    3.6.1  形變誘導(dǎo)（強(qiáng)化）鐵素體相變鋼  　    3.6.2　低（超低）碳貝氏體鋼和針狀鐵素體鋼  　  參考文獻(xiàn)　4　微合金元素在控制軋制中的作用　  4.1　微合金元素在熱軋前加熱過程中的溶解　    4.1.1  鈮在奧氏體中的溶解　    4.1.2　釩在奧氏體中的溶解　    4.1.3  鈦在奧氏體中的溶解　  4.2　控制軋制過程中微量元素碳氮化合物的析出　    4.2.1  各階段中Nb（C、N）的析出狀態(tài)　    4.2.2  影響Nb（C、N）析出的因素　  4.3　微合金元素在控制軋制和控制冷卻中的作用　    4.3.1  加熱時(shí)阻止奧氏體晶粒長大　    4.3.2　抑制奧氏體再結(jié)晶  　  4.3.3  細(xì)化鐵素體晶?！?   4.3.4  影響鋼的強(qiáng)韌性能　  參考文獻(xiàn)　5　中高碳鋼控制軋制特點(diǎn)　　5.1  中高碳鋼奧氏體的再結(jié)晶行為　    5.1.1  鈮、碳對(duì)中高碳鋼奧氏體再結(jié)晶臨界變形量的影響　    5.1.2  鈮、碳對(duì)中高碳鋼奧氏體再結(jié)晶晶粒度的影響　　5.2　中高碳鋼控制軋制鋼材的組織狀態(tài)　　……第二篇　控制軋制和控制冷卻技術(shù)的應(yīng)用

章節(jié)摘錄

插圖：第一篇 控制軋制及控制冷卻理論1　鋼的強(qiáng)化和韌化一種材料要通過各種檢驗(yàn)指標(biāo)來確定它的加工性能和使用性能，不同的性能要采用各種不同的檢驗(yàn)方法，例如力學(xué)的、金相的、磁學(xué)的、焊接的、防腐蝕的方法等。在這些檢驗(yàn)中，對(duì)于鋼材來說，在大多數(shù)情況下其力學(xué)性能是最基本、最重要的，其中強(qiáng)度性能又居首位。但對(duì)鋼材不僅只要求強(qiáng)度，往往還要求一定的韌性和可焊接性能，而這方面的指標(biāo)又是和強(qiáng)度性能指標(biāo)相牽連的，甚至是相互矛盾的，很難使其中某項(xiàng)性能單方面發(fā)生變化。結(jié)構(gòu)鋼材的最新發(fā)展方向就是要求材料的強(qiáng)度、韌性和可焊接性能諸方面有比較好的匹配?？刂栖堉坪涂刂评鋮s工藝正是能滿足這種要求的一種比較合適的工藝。為了能夠合理地利用各種強(qiáng)化機(jī)制來制定控軋控冷工藝，有必要對(duì)鋼的強(qiáng)化機(jī)制及其對(duì)鋼材強(qiáng)度和韌性的影響有粗略的了解。1.1　鋼的強(qiáng)化機(jī)制強(qiáng)度是工程結(jié)構(gòu)用鋼最基本的要求。而所謂強(qiáng)度是指材料對(duì)塑性變形和斷裂的抗力，用給定條件下所能承受的應(yīng)力來表示。通過合金化、塑性變形和熱處理等手段提高金屬強(qiáng)度的方法稱為金屬的強(qiáng)化。我們這里所指的強(qiáng)化是指光滑的金屬材料試樣在大氣中，并在給定的變形速率、室溫條件下，對(duì)拉伸時(shí)所能承受應(yīng)力的提高。屈服強(qiáng)度(σs)和抗拉強(qiáng)度(σb)是其性能指標(biāo)。鋼的強(qiáng)化機(jī)制包括固溶強(qiáng)化、形變強(qiáng)化、析出(沉淀)強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、亞晶強(qiáng)化和相變強(qiáng)化等。下面將對(duì)上述幾種強(qiáng)化機(jī)制分別作一簡單說明。

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《鋼材的控制軋制和控制冷卻(第2版)》通過控制軋制和控制冷卻新工藝的開發(fā)與基本理論的研究，進(jìn)一步揭示了熱變形過程中變形和冷卻工藝參數(shù)與鋼材的組織變化、相變規(guī)律以及鋼材性能之間的內(nèi)在關(guān)系，充實(shí)和形成了鋼材熱變形條件下的物理冶金工程理論。《鋼材的控制軋制和控制冷卻(第2版)》匯集了作者們近些年來在這方面的眾多科研成果，并且盡可能地收集國內(nèi)外有關(guān)科研成就及生產(chǎn)實(shí)踐資料，內(nèi)容豐富翔實(shí)。

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