Термомеханичният контрол на контрола (TMCP) е усъвършенствана технология за металообработване, която съчетава процесите на контрол на температурата, деформация на търкаляне и охлаждане. Той има за цел значително да подобри здравината, здравината и заваряването на стоманата чрез оптимизиране на микроструктурата. Основният принцип е да се постигне усъвършенстване на зърното и контрол на фазовата трансформация чрез прецизно регулиране на температурата на търкаляне, скоростта на деформация и скоростта на охлаждане, като по този начин се получава високоефективна стомана, без да се добавят прекомерни легиращи елементи.
I. Основен принцип
1. Gусъвършенстване на дъжд
- Повиването се извършва в thE Нерекристализация на зона на аустенит (приблизително 800 градуса С до 950 градуса С), за да се инхибира растежа на аустенитни зърна и да предизвика образуването на фини феритни зърна по време на последваща фазова трансформация чрез съхранение на енергия на деформация.
- Крайната температура на търкаляне се контролира в близост до точката на трансформация на AR₃ (приблизително 700 градуса C до 850 градуса С) за насърчаване на ядрената ферит в границите на зърното на деформиран аустенит и допълнително усъвършенства микроструктурата.
2. Регламент за промяна на фазата
Веднага след търкалянето се приема ускорено охлаждане (като охлаждане на водата или охлаждане на газови мъгла), за да се премине бързо през зоната на трансформация на ферито-перлита, да инхибира образуването на груби структури и да образува фази за укрепване като баинит/мартензит.
II. Процесен поток
TMCP е разделен на три етапа на синергично контролни свойства на материала:
1. PrehЕтап на хранене
Стоманената заготовка се нагрява до 900 градуса до 1200 градуса, за да се елиминира вътрешния стрес и да се повиши пластичността, като се гарантира равномерно разпределение на температурата.
2. Температурно контролиран етап на търкаляне
- Грубо търкаляне: Large reduction deformation is carried out above the recrystallization temperature (>950 градуса) за разбиване на оригиналната структура на ас.
- Довършителни ролки:Многопроблемно се извършва търкаляне, контролирано от температурата, се извършва в зоната на нерекристализация на аустенит (800 градуса до 950 градуса), за да се натрупа енергия на деформация и да се подготви за фазова трансформация.
3. Етап на контрол на охлаждането
След като се търкаляте, ускорете охлаждането със скорост 10 градуса C /s до 30 градуса C /s до целевата температура (напр. 500 градуса С до 600 градуса С), заключете в финозърнестата структура и инхибират натрупването на карбидите. Може да се наложи закаляване след охлаждане, за да се регулира остатъчното напрежение.
Iii. Разлики от традиционното горещо търкаляне
| Характерно | Термично механично валцуване (TMCP) | Традиционно горещо валцуване |
| Температура на търкаляне | Организиран прецизен контрол (окончателно търкаляне в зоната на нерекристализация) | Single High-temperature Range (>1000 градуса) |
| Метод на охлаждане | Ускорено охлаждане (водно охлаждане/аерозол) | Естествено охлаждане на въздуха |
| Размер на зърното | Ултрафинови зърна (по -малко или равни на 5 μm) | Груби зърна (20-50 μm) |
| Зависимост от сплав | Ниско (въглероден еквивалент по -малък или равен на 0,45%) | Високи (укрепващи елементи като NB и V трябва да се добавят) |
| Предимства на ефективността | Висока якост и здравина, отлична заваряемост | Силата и здравината са трудни за балансиране |
IV. Технически предимства
1. Висока производителност и ниска цена
Намалете добавянето на легиращи елементи (като MN и MO) до понижаване на производствените разходи, като същевременно постигнете същата якост (напр., Силата на добив на S460 клас по -голяма или равна на 460MPa).
2. Запазване на енергията и опазване на околната среда
Елиминирането на процесите на обработка на топлината като нормализиране и гасене може да намали консумацията на енергия с 30% до 50% и да намали въглеродните емисии.
3. Подобряване на заваряването
Нисковъглеродният еквивалентен дизайн (CEQ по-малък или равен на 0,45%) намалява риска от обработване в зоната, засегната от топлина, и е подходяща за заварени конструкции като кораби и мостове.
4. Адаптирайте се към сложни напречни сечения
Модулните охлаждащи системи, разработени от SMS et al. (като Beamcool³) може точно да контролира еднообразието на сложните участъци от стоманени секции, решавайки проблема с неравномерното производителност в ъглите и паяжините в традиционните процеси.
V. Типични полета за приложение
- Структурна стомана с висока якост:Q620M за строителство, AH36/DH36 за кораби и т.н., с якост на добив до 620MPa.
- Енергийно оборудване:Вятърни кули (S355ML), тръбопроводи за нефт и газ (X80 клас), устойчиви на шок с ниска температура (-50 градуса).
- Транспорт и машини:Шаси на тежкотоварно превозно средство, бум на Port Crane (S460ML), включващо както леки, така и устойчивост на умора.
- Стоманени продукти от секция:H-лъчи, стомана на пистата, постигане на равномерна работа на секцията през TMCP.
Vi. Ключови ограничения
- Последваща температура на обработка:Ако вторичното отопление надвишава 580 градуса, това може да доведе до намаляване на силата (поради възстановяването на тъканите).
- Чувствителност към процеса:Дори незначителни отклонения в температурата и скоростта на охлаждане могат да причинят колебания на производителността, което изисква високоточна автоматизирана система за управление.
Резюме
Термичното механично търкаляне (TMCP) пробива традиционното металургично препятствие чрез синергичния ефект на контролираното от температурата търкаляне и ускорено охлаждане, постигайки "фино укрепване на зърното" и "фазово преобразуване на стомана" и се превърна в основна технология за производството на високоефективна зелена стомана. Широкото му приложение в области като кораби, мостове и енергия насърчава развитието на леко, висока безопасност и устойчиво производство.
