某公司开发应用中厚板制造技术介绍（二）

　　二、新的在线热处理工艺———“HOP”    
　　截至目前，淬火和回火中厚板的热处理是采用与轧机分开的热处理设备进行离线处理的。为了提高这种离线热处理的效率，JFE钢铁公司在其西日本钢厂的福山厂安装和投产了所谓的HOP热处理工艺设备。    
　　JFE钢铁公司以前为2m宽的粗轧坯料开发了感应加热设备，并应用于热轧机的精轧机架之前。然而，为了加热宽度高达4.52m中厚板，必须开发一个大规模的新感应加热设备。由新开发的多套高频电源组成的装置同步运行，该技术的应用是一个突破，实现了对中厚板的感应加热，是世界首次。    
　　新开发的HOP是一种感应加热方法，该方法是利用电磁线圈产生的感应电流穿过中厚板产生的热来进行加热的。从加热效率和设备简化的观点看，可以采用螺旋管式电磁线圈。虽然是在中厚板内部产生热，但产生的热量可以通过控制输入的功率进行严格控制。由感应加热产生的热转换成热通量相当于煤气加热时的热通量值为105-107W/m2，而这一数值大概比煤气加热高100倍，因此可以实现极大能量密度的加热。    
　　HOP设备紧接在热矫直机后，采用这种布置可以通过有效地利用中厚板经过超级-在线加速冷却后的显热来提高加热效率。因此，HOP被设计成一个综合性加热工艺设备，且其带有安装更靠近热矫直机的感应器。    
　　HOP工艺设备具有下列两个特点：    
　　(1)对轧制而言，完全实现了同步在线热处理轧制-加速冷却-热处理整套在线工艺的建立可以实现大规模的生产，使其可以满足极短的交货时间表。    
　　(2)可以对新的中厚板的显微结构进行控制HOP与超级-在线加速冷却装置相结合使得可以自由控制相变和控制碳、氮的沉淀。    
　　三、多功能中厚板“Easyfab”    
　　特别是在造船、建筑和造桥领域，中厚板在经过剪切成各种形状和尺寸后被作为组装件。然而，最近对其使用方便的要求更加严格。因此，JFE钢铁公司生产了一种商业化中厚板，它具有良好的可加工性。利用超级-在线加速冷却的控制冷却特性，“Easyfab”中厚板就成为具有无变形剪切、可高效组装和具有良好加工性的材料，还具有较长的疲劳寿命。    
　　1．利用超级-在线加速冷却工艺设备控制残余应力技术    
　　中厚板中的残余应力一般主要是由于在轧制结束时中厚板的温度分布差异造成的。当具有一定温度分布的中厚板被冷却到室温时，由于位置不同，会出现不均匀的冷收缩。这种不均匀的冷收缩会产生残余应力。采用传统的加速冷却技术时，在冷却停止后立刻显现的温度差非常大，从而引起较大的应力差，无论是各中厚板内或各块中厚板之间。因此，在剪切过程中也存在着变形偏差。当采用具有良好冷却均匀性的加速冷却技术，即超级-在线加速冷却技术时，在冷却停止后中厚板立即就有均匀的温度分布，降低了TMCP中厚板的残余应力到与一般轧制的中厚板(无水冷却)一样的水平。    
　　2．带有新功能的冷矫直机和超低残余应力中厚板的开发    
　　一般在所谓的矫直过程中，采用冷矫直机(C/L)修正中厚板的平直度。通过利用C/L功能给予中厚板全宽上均匀、较大的应变，连同采用超级-在线加速冷却的均匀冷却，可以生产出具有极低残余应力的中厚板。随着在C/L的弯曲应变增加，在矫直后的残余应力下降。此外，与传统加速冷却的中厚板相比，在C/L之前具有较低残余应力的经过超级-在线加速冷却的中厚板，进行较小的C/L弯曲应变就可以获得超低残余应力区域。2003年10月，JFE钢铁公司在其西日本钢厂的中厚板钢厂对C/L添加了新的功能，目的是扩大矫直能力和可以生产超低残余应力中厚板。    
　　(1)利用液压报考控制进行竖向弯曲补偿；    
　　(2)利用楔形控制进行水平弯曲补偿。    
　　C/L添加的新功能使其可以给予中厚板宽度上有较大、均匀的弯曲应变，对于较宽中厚板，即最大宽度达到5350mm的中厚板的矫直确立了均匀大压下矫直技术。    
　　如上所述，通过利用具有均匀冷却能力的超级-在线加速冷却技术，以及采用非常有效的、添加新功能的C/L，可以生产具有极低残余应力的中厚板。   
　　（考试大注册安全工程师＿