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第一篇 控制轧制及控制冷却理论 4

1．钢的强化和韧化 4

1.1 钢的强化机制 4

1.1.1 固溶强化 4

1.1.2 位错强化 6

1.1.3 沉淀强化 7

1.1.4 晶界强化 8

1.1.5 亚晶强化 9

1.1.6 相变强化 10

1.2 材料的韧性 11

1.2.1 韧性定义及其表示 11

1.2.2 提高钢材韧性的途径 12

1.2.3 强化机制对韧性的影响 15

思考题 18

参考文献 18

2．钢的奥氏体形变与再结晶 20

2.1 热变形过程中钢的再结晶行为 20

2.2 热变形间隙时间内钢的奥氏体再结晶行为 23

2.3 动态再结晶的控制 25

2.3.1 动态再结晶发生的条件 25

2.3.2 动态再结晶的组织特点 26

2.4 静态再结晶的控制 27

2.4.1 静态再结晶的形核机构 27

2.4.2 静态再结晶的临界变形量 28

2.4.3 静态再结晶速度 28

2.4.4 静态再结晶的数量 29

2.4.5 静态再结晶晶粒的大小 30

2.4.6 保温中奥氏体晶粒的长大 34

思考题 35

参考文献 35

3．在变形条件下的相变 37

3.1 变形后的奥氏体向铁素体的转变（A→F） 37

3.1.1 从再结晶奥氏体晶粒生成铁素体晶粒 37

3.1.2 从部分再结晶奥氏体晶粒生成铁素体晶粒 38

3.1.3 从未再结晶奥氏体晶粒生成的铁素体晶粒 38

3.2.1 测定变形条件下Ar3温度的方法 41

3.2.2 变形条件对Ar3温度的影响 41

3.2 变形条件对奥氏体向铁素体转变温度Ar3的影响 41

3.2.3 相变温度Ar3变化对组织结构的影响 43

3.3 变形条件对奥氏体向珠光体转变、奥氏体向贝氏体转变的影响 44

3.4 铁素体的变形与再结晶 45

3.4.1 铁素体热加工中的组织变化 45

3.4.2 在变形间隙时间里铁素体发生的组织变化 46

3.5 在两相区（A+F）轧制时组织和性能的变化 47

思考题 49

参考文献 50

4.1.1 轧前加热过程中的溶解 51

4．微合金元素在控制轧制中的作用 51

4.1 微合金元素在热轧中的溶解和析出 51

4.1.2 控制轧制过程中微量元素碳氮化合物的析出 52

4.2 微合金元素在控制轧制和控制冷却中的作用 57

4.2.1 加热时阻止奥氏体晶粒长大 58

4.2.2 抑制奥氏体再结晶 58

4.2.3 细化铁素体晶粒 62

4.2.4 影响钢的强韧性能 63

思考题 64

参考文献 65

5．中高碳钢控制轧制特点 66

5.1 中高碳钢奥氏体的再结晶行为 66

5.1.1 铌、碳对中高碳钢奥氏体再结晶临界变形量的影响 66

5.1.2 铌、碳对中高碳钢奥氏体再结晶晶粒度的影响 67

5.2 中碳钢控制轧制钢材的组织状态 68

5.2.1 常温组织以铁素体为主的钢材（Mn＜1.0％） 68

5.2.2 常温组织以珠光体为主的钢材 69

5.2.3 共析钢 69

5.3.1 中高碳钢组织对性能的影响 70

5.3 中高碳钢的组织与力学性能的关系 70

5.3.2 控制轧制中组织性能的变化 71

思考题 74

参考文献 74

6．控轧条件下钢的变形抗力 75

6.1 各种因素对奥氏体变形抗力的影响 75

6.1.1 奥氏体晶粒尺寸对变形抗力的影响 75

6.1.2 微量元素对变形抗力的影响 76

6.1.3 多道次变形对变形抗力的影响 76

6.2 考虑变形累积效果时的变形抗力计算 78

6.1.4 形变热对变形抗力的影响 78

6.3 （A+F）两相区轧制时的变形抗力 80

思考题 82

参考文献 82

7．钢材控制冷却理论基础 83

7.1 钢材水冷过程中的物理现象 83

7.1.1 水冷时的沸腾换热现象 83

7.1.2 相变热释放现象 85

7.2 对流换热系数α及其确定方法 85

7.3 控制冷却各阶段的冷却目的和冷却方式的选择 88

7.4.1 轧后快速冷却对钢材强度的影响 91

7.4 轧后快速冷却的强韧化机制 91

7.4.2 轧后快速冷却对钢材韧性的影响 94

7.5 热轧钢材水冷后温度场的计算 95

7.5.1 轧件冷却过程的分析 95

7.5.2 温度场计算的基本原理 96

思考题 97

参考文献 97

8.1.1 钢的化学成分与加热温度关系 99

8.1 控制轧制时坯料加热制度的选择 99

8．控制轧制和控制冷却技术在钢板生产中的应用 99

第二篇 控制轧制和控制冷却技术的应用 99

8.1.2 加热温度对钢板强度的影响 100

8.1.3 加热温度对钢板韧性的影响 101

8.2 钢板和带钢控制轧制工艺特点 102

8.2.1 奥氏体再结晶型控制轧制的特点 103

8.2.2 奥氏体未再结晶型控制轧制的特点 105

8.2.3 奥氏体和铁素体两相区控制轧制特点 105

8.3.1 钢中各元素在控制轧制中的作用 108

8.3 中厚钢板控制轧制及控制冷却 108

8.3.2 不同类型中厚板轧机所采用的控制轧制工艺 109

8.3.3 典型专用钢板所采用的控制轧制和控制冷却工艺 116

8.3.4 中厚钢板在线控制冷却的应用 120

8.3.5 中厚钢板控制轧制和控制冷却工艺的结合 125

8.4 热连轧带钢的控制轧制和控制冷却 127

8.4.1 国内热连轧带钢轧机上控制轧制工艺的应用 127

8.4.2 国外热连轧带钢轧机上控制轧制工艺的应用 128

8.4.3 连轧宽带钢的控制冷却 131

8.6.1 双相钢的组织、性能特点和生产方法 136

8.5 在炉卷轧机上的控制轧制和控制冷却 136

8.6 控制轧制和控制冷却技术在双相钢钢板生产中的应用 136

8.6.2 热轧双相钢的控制轧制和控制冷却 138

8.7 控制轧制和控制冷却技术在连铸坯直送或热送轧制板带生产中的应用 140

8.7.1 连铸坯直送或热送轧制板带的特点 140

8.7.2 连铸坯直送或热送轧制采用控制轧制和控制冷却工艺要求 142

8.7.3 热连铸坯直送轧制钢材与连铸冷坯再加热轧制钢材力学性能的比较 143

思考题 143

参考文献 144

9.1.1 大中型型材的控制轧制和控制冷却 146

9．控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用 146

9.1 型钢的控制轧制和控制冷却 146

9.1.2 钢轨的在线热处理 152

9.2 棒材及钢筋的控制轧制和控制冷却 155

9.2.1 棒材的控制轧制和控制冷却 155

9.2.2 钢筋的控制轧制和控制冷却 167

9.3 线材的控制轧制和控制冷却 177

9.3.1 线材的控制轧制 177

9.3.2 线材的轧后控制冷却 181

思考题 196

参考文献 197

10．控制轧制及控制冷却技术在钢管生产中的应用 198

10.1 热轧无缝钢管控制轧制工艺的开发和应用 198

10.1.1 热轧无缝钢管变形规律研究方法 198

10.1.2 热轧无缝钢管轧制过程中温度变化及变形量分配 199

10.1.3 无缝钢管再结晶型控制轧制模拟研究 202

10.1.4 18-8型奥氏体不锈钢管控制轧制 209

10.2 轧后直接淬火 210

10.2 热轧无缝钢管形变热处理工艺的开发与应用 210

10.2.2 轧后快速冷却工艺 220

10.2.3 低温形变淬火工艺 221

10.2.4 高温形变贝氏体化处理工艺 222

10.2.5 冷变形钢管TMTO法 223

10.2.6 轧后余热正火 223

10.2.7 热轧无缝钢管在线常化工艺的开发与应用 224

思考题 227

参考文献 227