CN101748249B - 一种长材轧制细化晶粒的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于冶金技术领域，涉及一种轧制细化晶粒的装置及方法，特别涉及一种长材轧制细化晶粒的装置及方法。该装置的导管设置在轧机的轧辊出口并设润滑点，孔槽两侧设有顶块，孔槽上方设有压块，孔槽后设有拉辊。该装置的方法是长材在经过出口导卫后经过导管，润滑点对轧材表面进行润滑；轧材头部通过前方拉辊，拉辊压下将轧材夹住前拉；压块压下在顶块之间的孔槽内，将轧材压弯至孔槽底部；当轧件尾部脱离通道时，压块和顶块相继卸载，压块和拉辊升起等待下一循环。本发明在小规格型材和高速线材生产中可广泛应用，且设备简单，投资少，产品竞争力高，应用前景广阔。

Description

一种长材轧制细化晶粒的装置及方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种轧制细化晶粒的装置及方法，特别涉及一种长材轧制细化晶粒的装置及方法。

背景技术

长材在国民经济建设中所占地位非常重要，大部分的长材都要求热轧状态下交货。由此热轧状态细化显微组织、提高产品性能和竞争力显得尤为重要，这也是日本、韩国、欧盟、美国等发达国家和地区新一代超级钢结构材料研究的核心问题和尽力抢占的技术至高点。20世纪70年代初苏联科学家Segal提出通过等通道转角技术(ECAP)使材料经受大塑性变形，从而可以细化材料组织提高材料性能。该技术最早用于研究钢在纯剪切变形情况下的结构和微观组织。20世纪90年代，V aliev等人利用该技术获得了具有亚微米级晶粒尺寸的超细晶组织铝合金，JC.Lee在实验室内对1050Al进行异通道挤压获得亚微米超细晶组织。上述发明有的局限于挤压磨具，有的局限于板材有色金属。

目前，长材轧制产品晶粒的细化程度如图1(a)所示。应用现有工艺对长材尤其是长钢材在轧制过程中进行晶粒的进一步细化非常困难，需要改变压缩比或者轧制温度等轧制工艺参数，而改变压缩比和轧制温度会直接影响坯料尺寸、轧制力和轧制力矩，进而影响轧机规格，增加投资。

发明内容

本发明目的在于提供一种长材轧制细化晶粒的装置及方法，该装置是导管设置在轧机的轧辊出口并设润滑点，孔槽两侧设有顶块，孔槽上方设有压块，孔槽后设有拉辊。该装置的方法是长材在经过出口导卫后经过导管，润滑点对轧材表面进行润滑；轧材头部通过前方拉辊，拉辊压下将轧材夹住前拉；压块压下在顶块之间的孔槽内，将轧材压弯至孔槽底部；当轧件尾部脱离通道时，压块和顶块相继卸载，压块和拉辊升起等待下一循环。本发明在小规格型材和高速线材生产中可广泛应用。

本发明生产的材料具有优异的力学性能和诱人的使用前景，该方法与现有的生产方式相结合，可经济、有效的生产出高质量的长材。本发明提出了利用轧辊的轧制力和拉辊的拉力充当挤压力，对长材进行表面润滑，然后进入行多道次在线大塑性变形，有效细化晶粒，增大钢材的等效应变，从而减少压缩比对坯料选择的影响，同时提高长型材力学性能和加工性能。本发明可成功的在轧制基础上对材料的组织性能进行改善，且设备简单，投资少，产品竞争力高，应用前景广阔。

附图说明：

图1(a)是使用本发明前产品效果示意图；

图1(b)是使用本发明后产品效果示意图；

图2(a)是本发明的装置示意图；

图2(b)是本发明装置的方法图。

图中，件1是轧辊，件2是润滑点，件3是压块，件4是小径辊，件5是拉辊，件6是导管，件7是顶块，件8是孔槽，件9是顶块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步说明：

见图2(a)：导管6设置在轧机的轧辊1出口并设润滑点2，孔槽8两侧设有顶块7和9，孔槽8上方设有压块3，孔槽后设有拉辊5，压块3、顶块7及顶块9前端设有小径辊4。

见图2(b)：轧辊1轧出的长材在经过出口导卫后经过一段可更换导管6，其内径与所生产的长材规格尺寸相当，导管6设润滑点2对轧材表面进行润滑，轧材头部通过前方拉辊5，拉辊5压下将轧材夹住前拉，压块3压下在顶块7和顶块9之间的孔槽8内，将轧材压弯至孔槽8底部，压块3、顶块7及顶块9前端设有小径辊4以减小摩擦力，在轧辊1的推力和拉辊5的拉力作用下，轧件在具有3个转角的通道内前行，当轧件尾部脱离通道时，顶块7、压块3、顶块9相继卸载，压块3和拉辊5升起等待下一循环。

本发明的长材轧制产品晶粒的细化程度如图1(b)所示。

所述拉辊(5)辊身上开设沟槽，拉辊(5)为1～3组。

在长材轧制过程中对长材进行的弯曲和剪切变形，可以是多道次和任意方向。

所述导管可更换，导管内腔大小和形式与所轧长材规格相当。

所述拉辊(5)辊身上开设的沟槽以增大摩擦力，以适应不同规格长型材。

本发明的有益效果为：1)在现有设备基础上不用追加太多的投资，但却有效的细化晶粒，提高组织均匀性，改善了材料的后续加工使用性能；2)在现有坯料不满足压缩比的情况下适用该设备，可以有效改善产品质量以满足要求；3)热轧状态下在线细化晶粒方便有效，不影响正常生产的同时提高产品竞争力；4)本发明可以用于有色金属与合金的在线超细化，本发明可以和低温控制轧制技术相结合，能生产超细晶长型材。

本发明在小规格型材和高速线材生产中可广泛应用，且设备简单，投资少，产品竞争力高，应用前景广阔。

Claims (9)

1.一种长材轧制细化晶粒的装置，其特征在于：轧机的轧辊（1）出口设置导管（6）并设润滑点（2），孔槽（8）两侧设有顶块（7、9），孔槽（8）上方设有压块，孔槽（8）后设有拉辊（5）；压块与两侧顶块之间形成三个转角通道；孔槽底部呈“V”形。

2.根据权利要求1所述的长材轧制细化晶粒的装置，其特征在于：顶块（7、9）和压块（3）顶端设有小径辊（4）。

3.根据权利要求1所述的长材轧制细化晶粒的装置，其特征在于：所述拉辊（5）为1～3组。

4.根据权利要求1所述的长材轧制细化晶粒的装置，其特征在于：所述拉辊（5）辊身上开设沟槽。

5.根据权利要求1所述的长材轧制细化晶粒装置的使用方法，其特征在于：长材在经过轧辊（1）出口导卫后经过导管（6），润滑点（2）对轧材表面进行润滑；轧材头部通过前方拉辊（5），拉辊（5）压下将轧材夹住前拉；压块（3）压下在顶块（7、9）之间的孔槽（8）内，将轧材压弯至孔槽（8）底部；当轧件尾部脱离通道时，顶块（7）、压块（3）和顶块（9）相继卸载，压块（3）和拉辊（5）升起等待下一循环。

6.根据权利要求2所述的长材轧制细化晶粒装置的使用方法，其特征在于：压块（3）和顶块（7、9）前端设有小径辊（4）以减小摩擦力。

7.根据权利要求5所述的长材轧制细化晶粒装置的使用方法，其特征在于：在长材轧制过程中对长材进行多道次和任意方向的弯曲和剪切变形。

8.根据权利要求5所述的长材轧制细化晶粒装置的使用方法，其特征在于：所述导管（6）可更换，导管（6）内腔大小和形式与所轧长材规格相当。

9.根据权利要求3和4所述的长材轧制细化晶粒装置的使用方法，其特征在于：所述拉辊（5）辊身上开设沟槽以适应不同规格长型材。

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