将水变成黄金的技术——新一代TMCP

摘要

热轧钢材控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺是保证钢材强韧性的核心技术。它的基本冶金学原理是，在再结晶温度以下进行大压下量变形促进微合金元素的应变诱导析出并实现奥氏体晶粒的细化和加工硬化:轧后采用加速冷却，实现对处于加工硬化状态的奥氏体相变进程的控制，获得晶粒细小的最终组织。冷却过程的介质是水，利用水的冷却，调整钢材的相变过程，从而得到不同的组织和需要的性能。所以，人们常常将水比喻成“最廉价的合金元素”。但是，传统的控制轧制和控制冷却工艺一般需要提高钢中微合金元素含量或进一步提高轧机能力。为弥补传统控制冷却技术的不足，在欧洲和日本相继开发出了热轧板带轧后超快速冷却技术和中厚板轧后超级在线加速冷却技术。传统的层流冷却和新一代的超快速冷却的共同特点，是它们都需要使用水，利用水来调节热轧钢材的冷却过程，即调节材料的相变过程。但是，与传统层流冷却相比，超快速冷却可有效打破汽膜，实现对热轧钢板进行高效率、高均匀性的冷却，并可避免因冷却不均匀而产生的残余应力。