活套軋制是指在比常規軋制溫度稍低的條件下，採用強化壓下和控制冷卻等工藝措施來提高熱軋鋼材的強度、韌性等綜合性能的一種軋制方法。活套軋制鋼的性能可以達到或者超過現有熱處理鋼材的性能。
基本介紹
- 中文名：活套軋制
- 外文名：loop-mill rolling
- 套用條件：比常規軋制溫度稍低
- 作用：改善鋼材性質
- 種類：未再結晶型、再結晶型、兩相型
- 領域：鋼材軋制
工藝原理,優點,種類,
工藝原理
始終以軋件的一 端做為頭部進入各機架進行軋制， 並在軋制過程中，軋件可以同時通過幾個機架，由於前架的秒流量大 於後架的秒流量，故在軋制中軋件 形成活套。這種方法叫活套軋制，如圖1所示。此種軋製法在橫列式 軋機上使用圍盤或人工用鉗子搶頭 操作時套用。圍盤可以傳遞邊長50×50mm的方軋件和相應的橢圓和圓軋件。在軋制小號角鋼時，也 有採用圍盤的。用鉗子搶頭操作時僅用於軋制小斷面軋件（邊長小於 20mm的方軋件），否則人工彎曲困難。由於軋件同時通過幾個或幾列機座，則軋制時各道交叉時間很長， 因而，軋制一根軋件所需的時間少， 終軋溫度高。因此，對軋制細而長的軋件來說，活套軋制比穿梭軋制和跟蹤軋制優點多。
圖1 活套軋制示意圖優點
活套軋制具有常規軋制方法所不具備的突出優點。歸結起來大致有如下幾點：
（1）許多試驗資料表明，用活套軋制方法生產的鋼材，其強度和韌性等綜合機械性能有很大的提高。例如活套軋制可使鐵素體晶粒細化，從而使鋼材的強度得到提高，韌性得到改善。
（2）簡化生產工藝過程。活套軋制可以取代常化等溫處理。
（3）由於鋼材的強韌性等綜合性能得以提高，自然地導致鋼材使用範圍的擴大和產品使用壽命的增長。從生產過程的整體來看，由於生產工藝過程的簡化，產品質量的提高，在適宜的生產條件下，會使鋼材的成本降低。
（4）用活套軋制鋼材製造的設備重量輕，有利於設備輕型化。
在實際軋制中，由於鋼種、使用要求、設備能力等各不相同，各種控制軋制可以單獨套用，也可以把兩種或三種控制工藝配合在一起使用。
種類
活套軋制是以細化晶粒為主，用以提高鋼的強度和韌性的方法。活套軋制後奧氏體再結晶的過程，對獲得細小晶粒組織起決定性作用。根據奧氏體發生塑性變形的條件（再結晶過程、非再結晶過程或γ－α轉變的兩相區變形），活套軋制可分為三種類型。
（一）再結晶型的活套軋制
它是將鋼加熱到奧氏體化溫度，然後進行塑性變形，在每道次的變形過程中或者在兩道次之間發生動態或靜態再結晶，並完成其再結晶過程。經過反覆軋制和再結晶，使奧氏體晶粒細化，這為相變後生成細小的鐵素體晶粒提供了先決條件。為了防止再結晶後奧氏體晶粒長大，要嚴格控制接近於終軋幾道的壓下量、軋制溫度和軋制的間隙時間。終軋道次要在接近相變點的溫度下進行。為防止相變前的奧氏體晶粒和相變後的鐵素體晶粒長大，特別需要控制軋後冷卻速度。這種控制軋制適用於低碳優質鋼和普通碳素鋼及低合金高強度鋼。
（二）未再結晶型活套軋制
它是鋼加熱到奧氏體化溫度後，在奧氏體再結晶溫度以下發生塑性變形，奧氏體變形後不發生再結晶（即不發生動態或靜態再結晶）。因此，變形的奧氏體晶粒被拉長，晶粒內有大量變形帶，相變過程中形核點多，相變後鐵素體晶粒細化，對提高鋼材的強度和韌性有重要作用。這種控制工藝適用於含有微量合金元素的低碳鋼，如含鈮、鈦、釩的低碳鋼。
（三）兩相區活套軋制
它是加熱到奧氏體化溫度後，經過一定變形，然後冷卻到奧氏體加鐵素體兩相區再繼續進行塑性變形，並在Ar1溫度以上結束軋制。實驗表明：在兩相區軋制過程中，可以發生鐵素體的動態再結晶；當變形量中等時，鐵素體只有中等回復而引起再結晶；當變形量較小時（15%-30%），回復程度減小。在兩相區的高溫區，鐵素體易發生再結晶；在兩相區的低溫區只發生回復。經軋制的奧氏體相轉變成細小的鐵素體和珠光體。由於碳在兩相區的奧氏體中富集，碳以細小的碳化物析出。因此，在兩相區中只要溫度、壓下量選擇適當，就可以得到細小的鐵素體和珠光體混合物，從而提高鋼材的強度和韌性。
