Procesul de control termo-mecanic (TMCP) este o tehnologie avansată de prelucrare a metalelor care combină controlul temperaturii, deformarea rulării și procesele de răcire. Acesta își propune să îmbunătățească semnificativ rezistența, rezistența și sudabilitatea oțelului prin optimizarea microstructurii. Principiul principal este realizarea rafinării cerealelor și a controlului de transformare a fazelor prin reglarea precisă a temperaturii de rulare, a vitezei de deformare și a vitezei de răcire, obținând astfel oțel de înaltă performanță, fără a adăuga elemente excesive de aliere.
I. Principiul de bază
1. GRafinarea ploii
- Rularea se realizează înE zonă de nerecristalizare a austenitei (aproximativ 800 grade C până la 950 de grade C) pentru a inhiba creșterea boabelor de austenită și a induce formarea de boabe de ferită fină în timpul transformării ulterioare a fazei prin depozitarea energiei de deformare.
- Temperatura finală de rulare este controlată în apropierea punctului de transformare a fazei AR₃ (aproximativ 700 grade C până la 850 grade C) pentru a promova nuclearea feritului la limitele de cereale ale austenitei deformate și rafinarea în continuare a microstructurii.
2. Reglarea modificărilor de fază
Imediat după rulare, se adoptă răcirea accelerată (cum ar fi răcirea apei sau răcirea de ceață de gaz) pentru a trece rapid prin zona de transformare a feritei-perlite, pentru a inhiba formarea structurilor grosiere și a formează faze de întărire, cum ar fi bainitul/martensitul.
Ii. Flux de proces
TMCP este împărțit în trei etape pentru a controla sinergic proprietățile materialului:
1. PrehEtapa de mâncare
Billet -ul de oțel este încălzit până la 900 de grade până la 1200 de grade pentru a elimina stresul intern și pentru a spori plasticitatea, asigurând o distribuție uniformă a temperaturii.
2. Etapa de rulare controlată de temperatură
- Rulare aspră: Large reduction deformation is carried out above the recrystallization temperature (>950 de grade) pentru a rupe structura originală as-cast.
- Finalizarea rulării:Rularea controlată cu temperatură multi-trecere se realizează în zona de nerecristalizare a austenitei (800 de grade până la 950 de grade) pentru a acumula energie de deformare și pentru a se pregăti pentru transformarea fazelor.
3. Etapa de control de răcire
După rulare, accelerați răcirea cu o viteză de 10 grade C /s până la 30 de grade C /s la temperatura țintă (de exemplu, 500 grade C până la 600 grade C), blocați în structura cu granulație fină și inhibă îngroșarea carburilor. Temperarea poate fi necesară după răcire pentru a regla stresul rezidual.
Iii. Diferențe față de rularea tradițională la cald
| Caracteristică | Rulare mecanică termică (TMCP) | Rolling tradițional la cald |
| Temperatura de rulare | Control precis în scenă (rulare finală în zona ne-recristalizării) | Single High-temperature Range (>1000 de grade) |
| Metoda de răcire | Răcire accelerată (răcire în apă/aerosol) | Răcire naturală a aerului |
| Dimensiunea cerealelor | Cereale ultrafine (mai puțin sau egale cu 5μm) | Cereale grosiere (20-50 μm) |
| Dependență de aliaj | Scăzut (echivalent cu carbon mai mic sau egal cu 0,45%) | Trebuie adăugate (de întărire elemente precum NB și V) |
| Avantaje de performanță | Rezistență ridicată și duritate, sudabilitate excelentă | Forța și duritatea sunt greu de echilibrat |
Iv. Avantaje tehnice
1.. Performanță ridicată și costuri reduse
Reduceți adăugarea de elemente de aliere (cum ar fi Mn și Mo) la reducerea costurilor de producție, obținând în același timp aceeași rezistență (de exemplu, rezistența la randament de grad S460 mai mare sau egală cu 460MPa).
2.. Conservarea energiei și protecția mediului
Eliminarea proceselor de tratare termică, cum ar fi normalizarea și stingerea poate reduce consumul de energie cu 30% la 50% și reduce emisiile de carbon.
3. Îmbunătățirea sudabilității
Proiectarea echivalentă cu conținut scăzut de carbon (CEQ mai mic sau egal cu 0,45%) reduce riscul de îmbrățișare în zona de sudare afectată de căldură și este potrivit pentru structuri sudată, cum ar fi nave și poduri.
4. Adaptați-vă la secțiuni transversale complexe
Sistemele de răcire modulare dezvoltate de SMS și colab. (cum ar fi BeamCool³) poate controla cu exactitate uniformitatea de răcire a secțiunilor complexe ale secțiunilor de oțel, rezolvând problema performanței inegale la colțuri și pânze în procesele tradiționale.
V. Câmpuri de aplicație tipice
- Oțel structural de înaltă rezistență:Q620m pentru construcție, AH36/DH36 pentru nave etc., cu o rezistență la randament de până la 620MPa.
- Echipament energetic:Turnuri de energie eoliană (S355ML), conducte de petrol și gaze (grad x80), rezistente la șoc la temperaturi scăzute (-50 grade).
- Transport și utilaje:Șasiu de vehicule grele, boom de macara port (S460ML), cu rezistență ușoară și oboseală.
- Secțiune Produse din oțel:Grinzi H, oțel de urmărire, obținând performanță uniformă a secțiunii prin TMCP.
VI Limitări cheie
- Temperatura ulterioară de procesare:Dacă încălzirea secundară depășește 580 grade, poate duce la o scădere a forței (din cauza recuperării țesuturilor).
- Sensibilitatea procesului:Chiar și abaterile minore ale temperaturii și ratei de răcire pot provoca fluctuații de performanță, necesitând un sistem de control automat de înaltă precizie.
Rezumat
Rollarea mecanică termică (TMCP) se rupe prin blocajul tradițional metalurgic prin efectul sinergic al rulării controlate de temperatură și răcirea accelerată, obținând „întărirea cerealelor fine” și „întărirea transformării în fază” a oțelului și a devenit o tehnologie de bază pentru producerea de oțel verde de înaltă performanță. Aplicația sa largă în domenii precum nave, poduri și energie a promovat dezvoltarea unei fabrici ușoare, de mare siguranță și durabilă.
