鋼錠緩冷及退火是一種鋼錠冷卻工藝。適用於不採用熱送的優質鋼和合金鋼鋼錠，特別是那些冷卻時容易變硬，熱應力和組織應力大的某些鋼種的鋼錠。目的是消除或減緩鋼錠的熱應力和組織應力，改善鋼錠內部粗大和不均勻的鑄態組織，降低鋼錠的硬度，便於鋼錠的表面精整處理等。
基本介紹
- 中文名：鋼錠緩冷及退火
- 外文名：ingot retarded cooling andannealing
- 學科：冶金工程
- 作用：冷卻鋼錠
- 適用情況：不採用熱送的優質鋼和合金鋼鋼錠
- 內容：緩冷、退火
套用情況,緩冷方法,退火處理,作用,
套用情況
鋼錠緩冷及退火適用於不採用熱送的優質鋼和合金鋼鋼錠，特別是那些冷卻時容易變硬，熱應力和組織應力大的某些鋼種的鋼錠。目的是消除或減緩鋼錠的熱應力和組織應力;改善鋼錠內部粗大和不均勻的鑄態組織;降低鋼錠的硬度，便於鋼錠的表面精整處理等。
緩冷方法
鋼錠緩冷有堆冷、模冷和坑冷3種方法。可依鋼種性質、鋼錠大小及生產條件等因素進行合理的選擇。堆冷是將脫模後的鋼錠堆放在乾燥避風處，在空氣中自然冷卻。冷卻速度較快，適用於含碳量低於0.3%的珠光體鋼小鋼錠和冷卻時不發生組織轉變的鐵素體鋼及奧氏體鋼小鋼錠，如08～20，10～20Mn，15～20Cr，12～20CrMo，15～20NiMo 及 1Crl8Ni9Ti、4Cr14Ni14W2Mo等鋼種。模冷是在鋼錠脫帽後，帶模一起堆放在乾燥避風處冷卻，待錠身冷卻至300℃以下時脫模空冷。
模冷冷卻速度比空冷小，一般1t以下小鋼錠為120～140℃/h，1～5t鋼錠為80～120℃/h，適用於含碳量小於0.3%和大於0.5%的珠光體鋼，如部分碳素結構鋼、彈簧鋼、滾珠鋼、碳素工具鋼及部分鐵素體鋼等較大鋼錠以及合金結構鋼中含碳量小於0.3%、錠重小於600kg的珠光體鋼等。坑冷是在鋼錠凝固後，迅速脫模，於700℃以上直立堆放於緩冷坑中，立刻加蓋緩冷，待錠身冷至300℃以下方可出坑。坑冷平均冷卻速度更小，一般1t以下小鋼錠為30～50℃/h，1～5t鋼錠為20～30℃/h。坑冷可以代替模冷和堆冷，適用於任何鋼種。但採用坑冷的煉鋼車間建設投資較大，鑄錠通過能力較低。鋼錠的坑冷時間一般為16～24h(大鋼錠趨上限)，每座電爐通常需配6個緩冷坑，每坑可放一爐鋼錠。對於易裂的、錠重大於600kg的中碳珠光體鋼和錠重在1t以下，含碳量較低的半馬氏體鋼則必須坑冷。
退火處理
退火方式包括熱退火、冷退火、完全退火、等溫退火、球化退火、擴散退火和去應力退火。
(1)熱退火：用於容易產生鋼錠裂紋的鋼種，脫錠後紅熱鋼錠入爐，爐溫800～900℃。
(2)冷退火：可改善鋼錠內粗大和不均的鑄態組織，消除內應力和降低鋼錠硬度，便於清除表面缺陷。鋼錠人爐溫度低於300℃。
(3)完全退火與等溫退火：完全退火又稱重結晶退火，一般用於亞共析成分的各種碳鋼與合金鋼鋼錠或鑄件的最終熱處理，或作為某些重要品種的預先熱處理。
完全退火操作是將亞共析鋼件加熱至Ae3以上20～40℃，保溫一定時間後，隨爐緩慢冷卻至500℃以下，在空氣中冷卻至常溫。
含碳量較低的半馬氏體鋼大鋼錠、馬氏體鋼、含碳量高的過共析鋼和萊氏體鋼鋼錠則需進行退火處理。有些鋼種則是小錠不需退火，而大鋼錠需要退火，如T10～T13大於1100kg的鋼錠，30～35CrMnSi大於1600kg的鋼錠才需要退火。鋼錠退火分熱送退火和冷送退火兩種。熱送退火是鋼錠脫模後趁紅熱狀態裝入爐溫在650～700℃以上的退火爐退火;適用於對裂紋特別敏感的馬氏體鋼等，如3Cr2W8V，30～37CrNi3，25Cr2MoV等。冷送退火是鋼錠經模冷或坑冷後，在較短時間(一般不超過3天)內裝退火爐退火;適合於裂紋傾向較小的半馬氏體鋼、馬氏體鋼小鋼錠，如Cr12MoV，W9Mo3Cr4V，20Cr2Ni4等。鋼錠的退火制度依鋼種性質和用戶訂貨要求確定。
作用
根據鋼種的不同需要採取不同的冷卻制度。如果冷卻及處理制度不合理將會出現鋼錠裂紋廢品，鋼錠硬度過高難以進行表面精整，鋼錠組織嚴重地不均勻等一系列的問題。但是，這一重要工序又往往被一些新建電爐煉鋼企業所忽視，以致鋼錠質量得不到有效的控制，在這裡希望提請大家注意。通過了解鋼錠緩冷與熱處理的工藝制度，估算出緩冷和熱處理鋼種的數量百分比，從而確定緩冷與熱處理設施的建設規模。
