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钢坯加热工艺 钢坯加热工艺 PAGE / NUMPAGES 钢坯加热工艺 仅供个人参照 For personal use only in study and research; not for commercial use 钢坯加热工艺 加热工艺制度包含加热温度、加热速度、加热时间、加热制度等。 一、 加热温度 钢的加热温度是指钢料在炉内加热完成出炉时的表面温度。 确立钢的加热温度不单要依据钢种的性质， 并且还要考虑到加工的要求， 以获取最正确的塑性， 最小的变形抗力，进而有益于提升轧制的产量、 质量，降低能耗和设施磨损。 本质生产中加热温度主要由以下几方面来确立。 加热温度的上限和下限 碳钢和低合金钢加热温度的选择主假如借助于铁碳均衡相图（图 1-1）。当钢处于奥氏 1-1 碳钢的最高加热温度和理论过烧温度 1-1 Fe-C 合金状态图（此中指出了加热温度界线） 含碳量（ %） 最高加热温度（℃） 理论过烧温度（℃） 1—铸造的加热温度极限； 2—常化的加热温度极限； 3—淬火时的1350温度极限； 4—退火的温度极限1490 1320 1470 体 1250 1350 1180 1280 不得用于商业用途 1120 1220 1080 1180 1050 1140 仅供个人参照 区其塑性最好，加热温度的理论上限应当是固相线 AE（ 1400~1530 ℃），本质上因为钢中偏 析及非金属夹杂物的存在， 加热还不到固相线温度即可能在晶界出现融化尔后氧化， 晶粒间 失掉塑性，形成过烧。所以钢的加热温度上限一般低于固相线温度 100~150℃。碳钢的最高 加热温度和理论过烧温度见表3-1。加热温度的下限应高于 A c3 线 30~50℃。依据终轧温度 再考虑到钢在出炉和加工过程中的热损失， 即可确立钢的最低加热温度。 终轧温度对钢的组 织和性能影响很大， 终轧温度越高， 晶粒集聚长大的偏向越大，奥氏体的晶粒越粗大， 钢的 机械性能越低。所以终轧温度也不可以太高，最幸亏 850℃左右，不要超出 900℃，也不要低 700℃。 加热温度与轧制工艺的关系 上边议论的仅是确立加热温度的一般原则。 本质生产中， 钢的加热温度还需联合压力加 工工艺的要求。 如轧制薄钢带时为知足产品厚度平均的要求， 比轧制厚钢带时的加热温度要 高一些； 坯料大加工道次多要求加热温度高些， 反之小坯料加工道次少则要求加热温度低些等。这些都是压力加工工艺特色决定的。 高合金钢的加热温度则一定考虑合金元素及生成碳化物的影响， 要参照相图， 依据塑性 图、变形抗力曲线和金相组织来确立。 当前国内外有一种建议， 以为应当在低温下轧制， 因为低温轧制所耗费的电能， 比提升 加热温度所耗费的热能要少，在经济上更合理。 二 、加热速度 钢的加热速度往常是指钢在加热时，单位时间内其表面温度高升的度数，单位为℃ /h。 有时也用加热单位厚度钢坯所需的时间 （min/cm ）；或单位时间内加热钢坯的厚度 （ cm/min ） 来表示。 钢的加热速度和加热温度相同重要。 在操作中经常因为加热速度控制不妥， 造成钢 的内外温差过大，钢的内部产生较大的热应力，进而使钢出现裂纹或断裂。加热速度愈大， 炉子的单位生产率愈高， 钢坯的氧化、脱碳愈少， 单位燃料耗费量也愈低。 所以快速加热是 提升炉子各项指标的重要举措。 可是，提升加热速度遇到一些因素的限制， 对厚料来说，不 仅受炉子给热能力的限制， 并且还遇到工艺上钢坯自己所同意的加热速度的限制， 这类限制 可归纳为在加热早期断面上温差的限制， 在加热末期断面上烧透程度的限制和因炉温过高造成加热缺点的限制。下边分述它们对加热速度的影响： 在加热早期，钢坯表面与中心产生温度差。表面的温度高，热膨胀较大，中心的温 度低， 热膨胀较小。 而表面与中心是一块不行切割的金属整体， 所以膨胀较小的中心部分将 限制表面的膨胀， 使钢坯表面部分遇到压应力； 同时，膨胀较大的表面部分将逼迫中心部分 和它一同膨胀，使中心遇到拉应力。这类应力叫做“温度应力”或“热应力” 。明显，从断 面上的应力散布来看， 表面与中心处的温度应力都是最大的， 而在表面与中心之间的某层金 属则既不遇到压应力也不遇到拉应力。 能够证明， 钢坯加热时的温度应力曲线与温度曲线一 样，也是呈抛物线散布。 加热速度愈大， 内外温差愈大， 产生的温度应力也愈大。 当温度应力在钢的弹性极限以 内时， 对钢的质量没有影响，因为跟着温度差的减小和除去， 应力会自然消逝。当温度应力 超出钢的弹性极限时， 则钢坯将发生塑性变形， 在温度差除去后所产生的应力将不可以完整消 失，即生成所谓残余应力。假如温度应力再大，超出了钢的强度极限时，则在加热过程中就 会破碎。 这时温度应力关于钢坯中