余熱處理鋼筋控冷過程的組織

  第一階段為表面淬火階段(急冷段)，該階段是指鋼筋離開精軋
機架時的快速噴水冷卻。在這一階段使用的噴水冷卻設(shè)備必須具備
足夠高的冷卻效率，足以使鋼筋表面淬火速率高于馬氏體轉(zhuǎn)變臨界
冷卻速率，以確保材料表面層獲得粗大的馬氏體組織，表面馬氏體
層的深度取決于強烈冷卻的持續(xù)時間。這一水冷過程是在位于精軋
機出口側(cè)的水冷箱內(nèi)完成的。鋼筋心部溫度必須保持在奧氏體溫度
范圍內(nèi)，以獲得后面出現(xiàn)的鐵素體+珠光體轉(zhuǎn)變(在第二和第三階段
完成)，從而使最終產(chǎn)品具有足夠的延伸性能。在第一階段結(jié)束時
，鋼筋的顯微組織將由原來的全部奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)槿N組織，即
位于表面層的馬氏體組織、中問環(huán)狀區(qū)域的貝氏體、奧氏體組織，
鋼筋心部仍保持的奧氏體組織。
  第二階段(自回火階段)，鋼筋離開水冷箱后，進入自然空冷狀
態(tài)。此時鋼筋截面上的溫度梯度很大，仍保持高溫狀態(tài)的心部熱流
通過熱傳導(dǎo)方式，使經(jīng)過淬火的鋼筋表面不斷回溫，從而對在第一
階段形成的馬氏體進行自回火。這樣，就能夠確保鋼筋在保持較高
屈服強度的同時，具有足夠的延伸性能。在第二階段中，表面層中
未經(jīng)轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體組織將轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w組織，而鋼筋心部則仍
保持奧氏體組織。在第二階段結(jié)束時，鋼筋顯微組織由多種組織組
成，其表面層為回火馬氏體組織；中間環(huán)狀區(qū)域有貝氏體、奧氏體
，有時還有部分回火馬氏體組織；鋼筋心部則是即將開始轉(zhuǎn)變的奧
氏體組織。當(dāng)鋼筋被輸送到冷床上以后，就進入第三階段，即最終
冷卻階段。
  第三階段為心部組織轉(zhuǎn)變階段，位于鋼筋心部仍未轉(zhuǎn)變的奧氏
體組織開始進行準(zhǔn)等溫轉(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物是一種混合物，或者
是鐵素體和珠光體混合物，或者是鐵素體、珠光體和貝氏體混合物
。這主要取決于材料化學(xué)成分、軋件直徑、最終軋制溫度和第一階
段的水冷速率及冷卻時間。

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