Proces termomechanického řízení (TMCP) je pokročilá technologie zpracování kovů, která kombinuje kontrolu teploty, deformaci válcování a chlazení. Jeho cílem je výrazně zvýšit pevnost, houževnatost a svařtelnost oceli optimalizací mikrostruktury. Hlavním principem je dosáhnout zdokonalení zrna a kontroly fázové transformace přesně regulací teploty válcování, rychlosti deformace a rychlosti chlazení, čímž se získá vysoce výkonná ocel bez přidání nadměrného legovacího prvků.
I. Základní princip
1. GZdokonalení deště
- Válcování se provádí v ThE nerecrystalizační zóna austenitu (přibližně 800 stupňů C až 950 stupňů C), aby se inhiboval růst zrna austenitu a indukoval tvorbu jemných feritových zrn během následné fázové transformace deformační energií.
- Konečná teplota válcování je řízena poblíž bodu transformace fáze AR₃ (přibližně 700 stupňů C až 850 stupňů C), aby se podpořila nukleace feritu na hranicích zrn deformovaného austenitu a dále upřesnila mikrostrukturu.
2. regulace změny fázové změny
Bezprostředně po válcování se přijalo zrychlené chlazení (jako je chlazení vody nebo chlazení plynové mlhy), aby se rychle procházelo transformační zónou feritového pearlitu, inhibovala tvorbu hrubých struktur a formovala fáze posilování, jako je bainit/martenzitu.
Ii. Procesní tok
TMCP je rozdělen do tří fází, aby synergicky kontroloval vlastnosti materiálu:
1. PrehStravování
Ocelová sochoka je zahřívána na 900 stupňů na 1200 stupňů, aby se eliminoval vnitřní napětí a zvyšoval plasticitu, což zajišťuje jednotné rozdělení teploty.
2. Stadium válcování ovládané teplotou
- Hrubé válcování: Large reduction deformation is carried out above the recrystallization temperature (>950 stupňů) pro rozbití původní struktury AS-lit.
- Dokončení válcování:Vícepásmové teploty kontrolované válcování se provádí v nedikrystalizační zóně austenitu (800 stupňů až 950 stupňů), aby se hromadilo deformační energii a připravila se na fázovou transformaci.
3. fáze kontroly chlazení
Po válcování urychlete chlazení rychlostí 10 stupňů C /s až 30 stupňů C /s na cílovou teplotu (např. 500 stupňů C až 600 stupňů C), zamkněte jemnozrnnou strukturu a inhibujte hrubnutí karbidů. Po ochlazení může být nutné temperování, aby se upravilo zbytkové napětí.
Iii. Rozdíly od tradičního válcování tepl
| Charakteristický | Tepelné mechanické válcování (TMCP) | Tradiční válcování tepl |
| Teplota válcování | Inscenovaná přesná kontrola (konečné válcování v nerecrystalizační zóně) | Single High-temperature Range (>1000 stupňů) |
| Metoda chlazení | Zrychlené chlazení (chlazení vody/aerosol) | Přirozené chlazení vzduchu |
| Velikost zrn | Ultratefine zrna (menší nebo rovná 5 μm) | Hrubá zrna (20-50 μm) |
| Závislost slitiny | Nízký (ekvivalent uhlíku menší nebo roven 0,45%) | Vysoká (je třeba přidat prvky, jako jsou NB a V) |
| Výhody výkonu | Vysoká síla a houževnatost, vynikající svařovatelnost | Síla a houževnatost je obtížné vyrovnat |
IV. Technické výhody
1. Vysoký výkon a nízké náklady
Snižte přidání legovacích prvků (jako je Mn a MO) na snížení výrobních nákladů a zároveň dosahujte stejné síly (např. S460 stupeň výtěžku větší než nebo rovna 460 MPA).
2. úspora energie a ochrana životního prostředí
Odstranění procesů tepelného zpracování, jako je normalizace a zhášení, může snížit spotřebu energie o 30% na 50% a snížit emise uhlíku.
3. zvýšení svařovatelnosti
Nízkohlíková ekvivalentní design (CEQ menší nebo rovný 0,45%) snižuje riziko osvobození v tepelně postižené zóně svařování a je vhodné pro svařované struktury, jako jsou lodě a mosty.
4. Přizpůsobte se složitým průřezům
Modulární chladicí systémy vyvinuté SMS et al. (například BeamCool³) může přesně ovládat chladicí uniformitu složitých řezů ocelových řezů a vyřešit problém nerovnoměrného výkonu v rozích a na webu v tradičních procesech.
V. Typická pole aplikací
- Strukturální ocel s vysokou pevností:Q620M pro stavbu, AH36/DH36 pro lodě atd., S výnosovou pevností až 620 MPA.
- Energetické vybavení:Větrné věže (S355ML), ropné a plynové potrubí (stupeň X80), odolný vůči šoku s nízkým teplotou (-50 stupňů).
- Doprava a strojní zařízení:Podvozek s vysokým odolným vozidlem, Boom Port Crane (S460ML), s lehkou i únavovou odolností.
- Ocelové výrobky z oddílu:Hlany H, Track Steel, dosažení jednotného výkonu sekce prostřednictvím TMCP.
Vi. Klíčová omezení
- Následná teplota zpracování:Pokud sekundární zahřívání přesáhne 580 stupňů, může to vést ke snížení pevnosti (v důsledku zotavení tkáně).
- Citlivost procesu:Dokonce i drobné odchylky v teplotě a rychlosti chlazení mohou způsobit výkyvy výkonu, což vyžaduje vysoce přesný automatizovaný řídicí systém.
Shrnutí
Tepelné mechanické válcování (TMCP) se prochází tradičním metalurgickým úzkým místem prostřednictvím synergického účinku teplotního regulovaného válcování a zrychleného chlazení, dosažení „posilování jemných zrn“ a „posilování fázové transformace“ a „posilování fázové transformace“ a stal se technologií pro výrobu zelené oceli. Jeho široká aplikace v polích, jako jsou lodě, mosty a energie, podpořila rozvoj lehké, vysoké bezpečnosti a udržitelné výroby.
