鋼坯加熱工藝

1、鋼坯加熱工藝加熱工藝制度包括加熱溫度、加熱速度、加熱時(shí)間、加熱制度等。一、加熱溫度鋼的加熱溫度是指鋼料在爐內(nèi)加熱完畢出爐時(shí)的表面溫度。確定鋼的加熱溫度不僅要根據(jù)鋼種的性質(zhì)，而且還要考慮到加工的要求，以獲得最佳的塑性，最小的變形抗力，從而有利于提高軋制的產(chǎn)量、質(zhì)量，降低能耗和設(shè)備磨損。實(shí)際生產(chǎn)中加熱溫度主要由以下幾方面來(lái)確定。A加熱溫度的上限和下限碳鋼和低合金鋼加熱溫度的選擇主要是借助于鐵碳平衡相圖（圖11）。當(dāng)鋼處于奧氏圖11FeC合金

2、狀態(tài)圖（其中指出了加熱溫度界限）1—鍛造的加熱溫度極限；2—常化的加熱溫度極限；3—淬火時(shí)的溫度極限；4—退火的溫度極限表11碳鋼的最高加熱溫度和理論過(guò)燒溫度含碳量（%）最高加熱溫度（℃）理論過(guò)燒溫度（℃）0.10.20.50.70.91.11.513501320125011801120108010501490147013501280122011801140碳鋼和合金鋼在加熱時(shí)容易形成較大的內(nèi)外溫差，而且這些鋼在低溫時(shí)塑性差、硬而脆，所

3、以它們?cè)趧側(cè)霠t加熱時(shí)，容易發(fā)生因溫度應(yīng)力而引起的斷裂。如果被加熱坯料的斷面尺寸較小，則加熱時(shí)形成的內(nèi)外溫差也較??；斷面尺寸大的鋼坯，因加熱時(shí)形成較大的內(nèi)外溫差，容易因溫度應(yīng)力而導(dǎo)致鋼坯變形或斷裂。根據(jù)上述分析，可概括下列結(jié)論：（1）在加熱初期，限制加熱速度的實(shí)質(zhì)是減少溫度應(yīng)力。加熱速度愈快，表面與中心的溫度差愈大，溫度應(yīng)力愈大，這種應(yīng)力可能超過(guò)鋼的強(qiáng)度極限，而造成鋼坯的破裂。（2）對(duì)于塑性好的金屬，溫度應(yīng)力只能引起塑性變形，危害不大。因

4、此，對(duì)于軟鋼溫度在500~600℃以上時(shí)可以不考慮溫度應(yīng)力的影響。（3）允許的加熱速度還與金屬的物理性質(zhì)（特別是導(dǎo)熱性）、幾何形狀和尺寸有關(guān)，因此，對(duì)大的高碳鋼和合金鋼加熱要特別小心，而對(duì)薄材則可以任意速度加熱而不致發(fā)生斷裂的危險(xiǎn)。B在加熱末期，鋼坯斷面同樣具有溫度差。加熱速度愈大，則形成的內(nèi)外溫度差愈大。這種溫度差愈大，可能超過(guò)所要求的燒透程度，而造成壓力加工上的困難。因此，所要求的燒透程度往往限制了鋼坯加熱末期的加熱速度。但是，實(shí)際

5、和理論都說(shuō)明，為了保證所要求的最終溫度差而降低整個(gè)加熱過(guò)程的加熱速度是不合算的。因此，往往是在比較快的速度加熱以后，為了減少這一溫差而降低它的加熱速度或執(zhí)行均熱，以求得內(nèi)外溫度均勻。這個(gè)過(guò)程叫做“均熱過(guò)程”。C鋼坯表面的溫度是和爐溫相聯(lián)系的。爐溫過(guò)高給準(zhǔn)確地控制鋼坯表面溫度帶來(lái)困難。特別是當(dāng)發(fā)生待軋時(shí)，將因爐溫過(guò)高而造成嚴(yán)重氧化、脫碳、粘鋼、過(guò)燒等。這在連續(xù)加熱爐上常是限制快速加熱的主要因素。上述的兩個(gè)溫度差（加熱初期為避免裂紋和斷裂所

6、允許的內(nèi)外溫差和加熱末期因燒透程度的要求內(nèi)外溫差）都對(duì)加熱速度有所限制，以及準(zhǔn)確地控制鋼坯達(dá)到所要求的加熱溫度所需要的加熱時(shí)間，這三個(gè)要素構(gòu)成了制定加熱制度的主要基礎(chǔ)。一般低碳鋼大都可以進(jìn)行快速加熱而不會(huì)給產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)什么影響。但是，加熱高碳鋼和合金鋼時(shí)，其加熱速度就要受到一些限制，高碳鋼和合金鋼坯在500~600℃以下時(shí)易產(chǎn)生裂紋，所以加熱速度的限制是很重要的。三、加熱時(shí)間鋼的加熱時(shí)間是指鋼坯在爐內(nèi)加熱至達(dá)到軋制所要求的溫度時(shí)所必須的

7、最少時(shí)間，通常，總加熱時(shí)間為鋼坯預(yù)熱、加熱和均熱三個(gè)階段時(shí)間的總和。要精確的確定鋼的加熱時(shí)間是比較困難的。因?yàn)樗芎芏嘁蛩赜绊?，目前大都根?jù)現(xiàn)有爐子的實(shí)踐大致估計(jì)，亦可根據(jù)推薦的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。鋼的加熱時(shí)間采用理論計(jì)算很復(fù)雜，并且準(zhǔn)確性也不大，所以在生產(chǎn)實(shí)踐中，一般連續(xù)式加熱爐加熱鋼坯常采用經(jīng)驗(yàn)公式：τ=CS式中τ——加熱時(shí)間，h；S——鋼料厚度，cm；C——每厘米厚的鋼料加熱所需的時(shí)間，hcm。對(duì)低碳鋼C=0.1~0.15對(duì)中碳鋼和低中