控制冷卻及原理

控制冷卻是通過控制熱軋過程中和軋后鋼材的冷卻速度，達到改善鋼材的組織狀態(tài)，提高鋼材性能，縮短鋼材的冷卻時間，提高軋機生產(chǎn)能力的冷卻工藝。軋后控制冷卻還可以防止鋼材在冷卻過程中由于不均勻收縮，使鋼材扭曲或彎曲。

鋼材采用完全再結(jié)晶型的高溫控軋，高溫終軋后的慢冷或空冷則使變形后奧氏體晶粒在再結(jié)晶完成之后的冷卻過程中長大，這使相變后鋼材的鐵素體組織粗大。對低、中碳鋼、低合金鋼和微合金化鋼，由于熱形變的影響，促使鋼的變形奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變溫度Ar₃點升高，也就是說，鐵素體在較高的溫度提前析出。高溫下形成的鐵素體晶粒容易長大，冷卻后常溫得到粗大的鐵素體組織。另外，奧氏體晶粒粗大及Ar₁溫度的升高，會使珠光體尺寸粗大，片層間距加厚。這種組織的力學性能較差。

如果變形奧氏體終軋是在部分再結(jié)晶區(qū)，軋后空冷容易引起奧氏體晶粒嚴重不均。相變后的室溫組織，也形成粗細不等的混晶組織。如果終軋?zhí)幱谖丛俳Y(jié)晶區(qū)溫度，由于形變誘導相變的作用，使奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變溫度升高，則軋后很快相變析出鐵素體，慢冷時鐵素體晶粒長大，因而降低了鋼材的強韌性能。

因此，熱軋或控軋后必須配合控制冷卻工藝，加快熱軋后鋼材的冷卻速度，防止奧氏體晶粒長大；降低奧氏體向鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變的相變溫度，防止鐵素體晶粒長大；細化珠光體組織，才能收到鋼的強韌化效果。這就是控制軋制必須與控制冷卻相結(jié)合的原因，也是熱軋后必須進行控制冷卻的主要原因之一。