線材冷卻(wirerodcooling)
線材生產時熱軋后的在線降溫工序之一。
工藝要求有:(1)線材的二次氧化鐵皮要少,鐵皮的成分要有利于在進一步冷加工前用噴丸或酸洗方式去除,以節約酸耗量和酸洗時間,對提高線材成材率亦有利。(2)冷卻速度適當,防止因冷卻速度過慢出現粗大的鐵素體和片狀珠光體,或因冷卻速度過快出現馬氏體或貝氏體組織,影響線材的使用和進一步加工的機械性能。為了改善線材的性能,一般希望得到索氏體組織,晶粒度在7級以上。(3)冷卻裝置的冷卻速度應能根據不同鋼種的需要靈活調整。(4)保證整根線材各點組織性能均勻一致。根據以上要求,發展了不同的線材控制冷卻方法。
線材的冷卻方法有成卷冷卻和散卷控制冷卻兩種。成卷冷卻是線材出精軋機后由導向管引入卷線機卷成一卷(盤),然后經鉤式運輸機在運輸過程中自然冷卻。這種方法一般為空冷,散熱慢,內圈和外圈冷卻速度不均,致使二次氧化鐵皮生成量大,內外圈組織性能不均,產品質量差,不利于進一步冷加工。散卷控制冷卻是線材出精軋機后先經水冷套管冷卻到一定溫度,然后經線圈形成器(吐絲機)成圈,再經鏈式或輥式運輸機形成散圈,在運輸過程中采用吹風或噴水等不同冷卻方式控制冷卻速度,得到所需要的組織和性能,然后再經集卷器收集、壓實和打捆。這種冷卻方式的二次鐵皮生成量少而均勻,整根鋼材的組織性能均勻一致且便于控制,生產比較靈活,因此近年來隨著高速無扭線材軋制(見高速無扭線材精軋機組)的發展,成卷冷卻工藝已逐漸為散卷控制冷卻所取代。各種不同冷卻方法的效果比較如表所示。
各種冷卻方法的效果比較
| 冷卻工藝 | 金相組織 | 頭中尾強度差/ | 抗拉強度/ | 鐵皮量/ | 晶粒度/級 | ||
| - | 索氏體 | 片狀珠光體 | 鐵素體 | MPa | MPa | kg·t-1 | - |
| 成卷空冷 | 少 | 多 | 粗/不勻 | 50~68 | 740~800 | 14.O | 2~6 |
| 水冷后成卷空冷 | 較多 | 少量 | 稍粗 | 44~75 | 780~850 | 4.2 | 6~7.5 |
| 水冷后散卷冷卻 | 較多 | 少量 | 較細/均勻 | 2~3 | 890~900 | O | 7.5~8 |
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