新一代TMCP技术发展及应用

针对传统控制轧制和控制冷却(TMCP)技术存在的问题,提出了以超快速冷却为核心的新一代TMCP工艺。通过介绍TMCP发展状况,对比传统与新一代TMCP技术特点,分析了新技术的工艺原理及对产品组织性能的影响。这一新技术必将有助于我国实现热轧钢材绿色生产,推动轧钢工艺全面进步。     

新一代TMCP工艺下热轧钢材显微组织的基本原理

简述了新一代TMCP与传统TMCP的区别,综述了基于超快冷技术的新一代TMCP工艺的基本物理冶 金学原理,重点介绍了新一代TMCP在细晶强化、析出强化和相变强化中的重要作用。     

热轧带钢新一代TMCP技术的开发与应用

热轧带钢新一代TMCP技术以超快速冷却为核心,通过冷却系统从空冷至超快冷的无级调控,利用广阔 的冷速范围及精准的温度控制,实现对带钢轧后冷却路径进行灵活的控制。有利于细晶强化、析出强化、固溶强 化、位错强化、相变强化的最佳匹配,从而使得热轧带钢产品获得优良的综合性能。新一代TMCP工艺技术具备低 成本、高效率、高均匀性、高控制精度等特征,是轧制工艺发展的重要领域之一。随着人们对带钢产品性能要求的 不断提高以及资源的日益枯竭,以超快速冷却为核心的热轧带钢新一代TMCP技术具有广阔的发展前景。     

传统层流冷却技术的开发、实践及再认识——中厚板新一代TMCP(控轧控冷)装备及工艺技术

根据新一代TMCP(控轧控冷)工艺技术理念,充分利用细品强化、相变强化、析出强化、固溶强化等综合强化手段,进一步挖掘钢铁材料潜能,进一步认识和理解“水是最廉价的合金元素”,采用节约型的成分设计和减量化的生产方法,较低成本实现高性能钢铁材料的开发与大批量生产,获得高附加值、可循环的钢铁产品,不仅是新一代TMCP工艺的技术目标,同时也是当前我国钢铁行业众多中厚板企业的强烈诉求.实施新一代TMCP工艺技术的关键是要开发出中厚板超快速冷却装备及相应的工艺技术,从而为热轧中厚板生产过程实施新一代TMCP工艺提供装备支撑.传统中厚板控制冷却装备自1980年日本NKK开发成功并实现大规模工业化应用至今已历经三十余年,尤其是近十年来,国内中厚板轧线控制冷却技术得到普遍应用,企业工艺技术人员对控制冷却技术所涵盖的设备和工艺的认识及理解也得到进一步的深化提高.实际上,在中厚板企业冶炼和轧制装备及技术水平的日益提高、生产工艺组织及管理水平近趋成熟的前提下,决定中厚钢板组织和性能等级以及平直度质量的轧后控制冷却技术及工艺,已成为国内外中厚板生产厂家提高产品档次和竞争力的关键核心技术.     

超快冷技术在首秦宽厚板生产线上的应用

介绍了基于超快速冷却的新一代TMCP工艺的基本思想,轧后立即进行超快速冷却,在动态相变点停止冷却,而后进行冷却路径的控制。以超快速冷却为核心的新一代TMCP工艺在管线钢X70、水电钢07MnNiMoVR、高强钢SQ550等高等级品种钢的工业实践表明,该工艺较传统的TMCP工艺在降低合金元素含量、提高钢板的强度和冲击韧性等方面所表现出来的优势将越来越受到轧钢工作者的青睐。     

中国钢铁工业协会 中国金属学会冶金科学技术奖获奖项目简介 热轧板带钢新一代TMCP技术及应用

正编号:2013233完成单位:东北大学获奖等级:壹等鞍山钢铁集团公司涟源钢铁集团有限公司首钢总公司完成人:王国栋、王毅、李俊峰、唐复平、王昭东、张功焰、廖志、李凡、刘振宇、韩庆、刘旭辉、沙孝春、袁国、朱启建、李建华项目简介:由项目申报单位提出的新一代TMCP技术作为我国钢铁工业轧制技术领域的原始性技术创新,自2007年系统提出以来,通过工艺理论创新带动装备创新(涉及材料、机械、液压、自动化、计算机等多个学科专业),实现了我国热轧钢铁材料的产品工艺技术创新。项目主要内容及创新点如下:①提出和建立了热轧钢铁材料新一代TMCP工艺技术体系。在系统研究并阐明超快冷条件下热轧钢铁材料组织演变规律及强韧化机理的基础上,提出了以超快冷为核心的新一代     

TMCP技术对中厚板工艺装备的要求及应用效果

近年来,我国在中厚板品种开发、质量提升、替代进口等方面取得了很大的成绩,这不仅得益于中厚板轧机技术装备水平的整体提升,更重要的是各厂注重先进技术的运用和自主技术的开发。本文通过对TMCP技术在中厚板厂应用情况的研究,概括地将TMCP对工艺控制、轧机能力、坯料温控、轧后加速冷却配置,生产的先进性、经济性和灵活性等进行了综述,目的使读者对TMCP有一个较为系统和深入的认识,以便更具有创造性应用好TMCP技术。     

采用TMCP技术的低碳低合金高强钢生产的研究现状及进展

TMCP(Thermal Mechanical Control Process)是20世纪钢铁业最伟大的成就之一.TMCP技术是通过控制轧制温度和轧后冷却速度、冷却的开始温度和终止温度,来控制钢材高温奥氏体组织形态以及相变过程,最终控制钢材的组织类型、形态和分布,提高钢材的组织和力学性能.介绍了低碳低合金高强钢基于TMCP的发展历程、研究进展、组织分析,并展望了TMCP技术下低碳低合金高强钢未来的发展方向.     

新一代轧后冷却装置在2800mm中板生产线上的应用

采用超快速冷却技术能够满足先进钢铁材料的开发需求,实现低成本减量化工艺生产。新一代中厚板轧后控制冷却技术因具有高的冷却强度、良好的冷却均匀性,大的、可调的冷却速率范围,灵活、精准的冷却路径控制等特点,获得了广泛应用。本文以2800 mm中板生产线轧后超快速冷却系统为例,介绍了基于超快速冷却的新一代TMCP工艺的基本思想、设备特点以及产品应用。     

基于超快冷技术的新一代中厚板轧后冷却工艺

结合国内中厚板生产需求,基于射流冷却的原理开发出新一代轧后冷却系统,其特点是以特定角度将一定 压力的冷却水喷射到钢板表面,达到钢板和冷却水之间的完全接触,实现核沸腾,从而大幅度提高冷却效率和冷却 均匀性。在此设备进行了基于超快冷技术的新一代TMCP工艺的研究工作,生产结果表明采用新一代TMCP工 艺可明显提高产品的强度和韧性、改善钢材的综合性能,并可大幅度降低钢中合金元素的添加量,从而实现高等级 品种钢的低成本减量化轧制。     

低成本减量化Q690qENH高强桥梁钢的开发

对Q690qENH桥梁钢进行了减量化合金成分设计,降低了Ni、Cu元素的质量分数,克服了对Mo元素的依赖;基于新一代TMCP技术进行短流程工艺设计,生产出屈服强度为745MPa、抗拉强度为961MPa、伸长率为16.8%、-40℃夏比冲击功约为166J的低成本减量化Q690qENH桥梁钢。与传统桥梁钢TMCP+淬火+回火工艺相比,新一代TMCP工艺取消了淬火+回火过程,生产的Q690qENH桥梁钢吨钢可节约合金成本约1521.08元,节水约2180m3/h,节约用电275.37kW·h;相当于吨钢节约原煤消耗154.20kg,减少污染物排放量约361.83kg。对于新一代桥梁钢的生产,在降低物耗能耗、保护环境方面有重要的理论指导意义。     

新一代中厚板制造关键技术在唐钢的应用

 为提升唐钢中厚板公司技术水平,提高产品市场竞争力,引入了多项新一代中厚板生产技术。介绍了微合金钢铸坯角部裂纹控制技术、铸坯凝固末端重压下技术等高品质中厚板坯生产技术,实现了优质铸坯的生产;介绍了先进中厚板轧机控制系统集成和MAS轧制板形控制技术等高成材率中厚板轧制技术,提升了板材成材率;介绍了新一代超快冷（UFC）TMCP装备和合金减量化等技术在唐钢的应用,新一代中厚板制造关键技术的应用实现了唐钢中厚板产品升级和品种钢品质提升。     

Q345D中厚板两种生产工艺比较

文章介绍了CR和TMCP两种工艺的对比试验,研究了不同的生产工艺对组织和性能的影响。ACC设备投用后,运用TMCP工艺合理控制轧制方式及轧后冷却速度,钢板的性能优于CR钢板,抗拉强度和屈服强度明显提高。利用TMCP工艺降低Q345D中的Mn含量,减弱了钢板的中心偏析程度,提高了低温冲击韧性。同时TMCP工艺的应用,缩短钢板的轧制周期,提高了轧制节奏。     

南钢超快冷工艺技术生产X70管线钢的组织性能研究

通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射系统(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等方法,针对基于超快速冷却技术(UFC)、减量化成分及工艺设计生产的X70管线钢进行组织和性能分析研究,结果表明:试制X70管线钢的组织为典型针状铁素体,组织尺寸细小均匀,交错排列,达到了细晶强化和韧化的效果;强度、塑性、冲击韧性和厚度方向组织均匀性均好于应用传统层流冷却工艺获得的各项性能;屈服强度、抗拉强度、延伸率和冲击值等各项性能都符合质量标准,且性能稳定。以超快速冷却技术为核心的新一代TMCP工艺具有良好的应用前景。     

新一代TMCP技术的发展

以自主研发的冷却速率可调（空冷至超快速冷却无级调整）、冷却温度精确控制的先进冷却技术和装备为 手段,对占钢材总量95%以上的热轧钢材,根据不同钢材成分、性能要求和相变规律设计相应的冷却路径和冷却过 程控制参数,进行钢材热轧和冷却过程中的微观组织有效调控,实现细晶强化、纳米析出强化、相变组织强化等各 种强化机制的综合强化,充分挖掘钢材的潜力。开发的工艺技术、冷却装备目前在热连轧、中厚板、H型钢、棒材等 生产过程中转化应用,开发出系列的减量化钢材产品。与传统的控制轧制和控制冷却技术相比,节省钢材合金用 量30%以上,或提高钢材强度100～200 MPa以上,大幅度提高冲击韧性,节约钢材使用量5%～10%,节能10%～ 15%。在上述工作的基础上,该技术已经列入《产业关键、共性技术发展指南（2011年）》《钢铁工业“十二五”发展规 划》和《产业结构调整指导目录（2011年本）》等国家文件。     

高性能耐候桥梁用钢HPS70W的生产实践

通过使用TMCP工艺生产高性能耐候桥梁用钢HPS70W的生产实践,主要讨论了两种不同厚度钢板的生产工艺和组织性能,该钢完全符合或超过美国标准《桥梁结构钢ASTM A709》的高性能桥梁用钢HPS70W的要求。