轧制技术新进展暨王国栋院士专题讲座答疑王院士答现场代表提问
一、三钢小蕉实业发展有限公司罗源分公司 李宝钦副总经理
问：1、螺纹钢三切分控轧控冷轧制三根钢的性能存在较大差异。
2、螺纹钢两切分轧后冷却轧制钢筋商标部位容易弯曲问题。
答：1、主要是切分时三支钢的切分体积不同，导致在随后的冷却过程中出口温度不同，从而三支钢的性能存在差异。措施是调整三切分的切分孔型，使切分更加均匀。
2、从超快速冷却系统的使用中看，没有出现在上边部位的弯曲，不论是大规格还是小规格，但控制不合适小规格会出现头部的少量弯曲，可通过调整冷却能力减少头部弯曲。
二、宝钢股份 吴建峰
问：1、能否简介一下国家支撑计划——“热轧板带钢新一代TMCP装备及工艺技术开发与应用具体内容”。
答：1.该项目主要是结合首钢迁安2160（2250）热轧带钢轧机，增设热带超快速冷却系统，进行新一代TMCP工艺、装备、产品的研究和开发，建设新一代TMCP技术的示范线。
三、四平现代钢铁 郭红军
问：1、超快冷却后表面的氧化层是否还能存在？（钢材表面）
答：超快速冷却后表面氧化层还是存在的，只是比常规热轧后的氧化层薄很多。超快冷采用高压水，但是水压仅为0.5MPa，远低于除鳞水（常规除鳞水压~20MPa），不能起到除鳞作用，因此超快冷的使用对钢板表面的氧化铁皮基本没有影响。
四、四平现代钢铁有限公司 段立伍
问：1、螺纹钢棒材超快速冷却处理后，螺纹钢表面抗锈蚀能力如何？实际使用上有哪些厂家在应用新超快速冷却工艺（棒材）
答：螺纹钢棒材超快速冷却后表面的氧化层变得比常规热轧后更薄，但是在横肋的根部由于轧辊的影响在潮湿或雨水淋后会锈蚀更快。这 个问题尚没有得到彻底解决。到目前为止与东北大学就超快速冷却进行合作的厂家有黑龙江建龙钢铁公司、抚顺新钢铁有限公司（三套）、本溪北营钢铁公司、河南 安阳公铁公司、福建三明钢厂、酒钢榆中钢铁公司、酒钢山西宏阳钢厂、萍乡钢厂、山东石横钢厂、四川威远钢厂、通化钢铁公司、武汉钢铁公司、新疆八一钢厂等 十余家企业。
五、江苏西城三联控股集团冷轧薄板厂 王乐丰厂长
问：1、冷轧中常遇到一个问题，热轧卷板经过冷轧后会出现一种缺陷叫起筋（凸棱）只有在卷取结束后才能明显，请王教授帮助分析原因及解决方法。
答：主要是热轧精轧机组挡水板不严，在漏水的位置上，钢板过度冷却，抗力高，造成轧辊局部磨损，钢板形成局部高点，在冷轧时起筋。此外热轧高速钢轧辊氧化铁皮膜局部剥落，也可能造成局部高点，冷轧时起筋。
问： 2、四辊平整机的工作辊表面采用激光毛化处理，上机生产过程中，上辊的粗糙度比下辊磨损快、粗糙度差（在过钢量400吨左右）达到0.6即上辊0.6时，下辊为1.2差一倍。传动方式为：下辊是主传动，上辊为从动辊。希望王教授帮助分析原因。
答：可能是两方面原因。一是上辊从动，钢板和轧辊之间可能有滑动；二是钢板上表面可能有铁屑等物质残留，引起上辊磨损。
六、山西太钢 高佳春
问：1、氧化铁皮的如何去除。
问：2、NG-TMCP与驰豫控制的区别。
问：3、超快冷后如何对控制冷却进行选择，以便选择不同的钢板组织性能。
答：1，超快冷采用高压水，但是水压仅为0.5MPa，远低于除鳞水（常规除鳞水压~20MPa），不能起到除鳞作用，因此超快 冷的使用对钢板表面的氧化铁皮基本没有影响。氧化铁皮去除，即氧化铁皮的控制是一个全流程的系统控制问题，尤其是不锈钢的氧化铁皮，包括加热、除鳞、轧 制、冷却、化学成分等各个方面，需要针对具体问题，进行针对行分析，才能做到“对症出方”。实验室刘振宇教授领导的课题组具有丰富的经验，可以进行深入交 流。可以参看刘振宇教授的相关论文：
热轧钢材氧化铁皮控制技术的最新进展[J], 鞍钢技术, 2011, 2:1-5.
热轧高强钢氧化铁皮演变规律的研究[J], 钢铁，2010，10：53-56.
铁素体不锈钢高温氧化层生长及热轧粘辊研究[J], 东北大学学报，2012，2：195-198.
热轧汽车大梁钢氧化铁皮结构的控制[J]，钢铁研究学报，2011，10：24-28.
粘附性点状缺陷形成机理分析[J]，轧钢，2011，4：6-9.
热轧钢板典型压入式氧化铁皮的分类及其形成机理[J]，东北大学学报，2010，10：1417-1420.
答：2，NG-TMCP的核心思想是：①在奥氏体区相对于“低温大压下”较高的温度进行连续大变形，得到硬化的奥氏体；②轧后进 行超快冷，迅速穿过奥氏体相区，保留奥氏体的硬化状态；③冷却到动态相变点停止冷却；④后续控制冷却路径，得到不同的组织。对于NG-TMCP，可以充分 采用UFC抑制奥氏体的软化，一方面可以提高终轧温度，另一方面可以适当降低、甚至不用合金元素，通过缺陷提高形核率而细化组织。同时，UFC可以充分抑 制微合金元素奥氏体的应变诱导沉淀析出，使之在随后相变过程中发生相间析出，或相变后发生弥散析出，使析出强化得以充分发挥。同时通过UFC冷却路径的控 制，可以得到不同的组织，有利于实现柔性轧制生产。如图1所示。
图1 NG-TMCP 控制示意图
驰豫控制（即RPC）的基本思想是通过轧后空冷，通过加入Cu、Nb、B等微合金元素提高应变诱导析出动力学，利用析出物钉扎位错和亚晶界，一方面稳定亚结构，另一方面随着析出物的粗化，形成相界，在随后冷却过程中通过亚晶界、相界提高形核率而达到细化组织的目的。
主要区别：① NG-TMCP可以适当降低或不用微合金元素，通过UFC抑制奥氏体的软化，保证较高的形核率，细化组织。而RPC必须加入一定量的入Cu、Nb、B等微 合金元素，通过奥氏体析出，达到细化组织的目的。② NG-TMCP可以充分发挥铁素体析出，贝氏体析出，大大提高析出强化对提高钢铁材料强度的贡献，RPC中的析出强化较弱。③ NG-TMCP可以适当提高终轧温度，通过UFC得到硬化奥氏体，而RPC要提高终轧温度，只能依赖于合金元素，尤其是Nb的添加。④ NG-TMCP具有较高的生产效率，而RPC在一定程度上降低了轧制节奏。
答：3，在铁素体区进行保温或缓冷，得到一定体积分数的铁素体，然后采用急冷或UFC冷至
Ms点一下，可得到F+M双相钢。
在铁素体区进行保温或缓冷，得到一定体积分数的铁素体，然后采用急冷或UFC冷至贝氏体区进行保温，进行配分，可以得到F+B+γ’ TRIP钢。
在铁素体区进行保温或缓冷，得到一定体积分数的铁素体，然后采用急冷或UFC冷至贝氏体区进行适当的冷却，可得到F+B双相钢。
结合适当的UFC终冷温度，在铁素体区进行保温或缓慢冷却，可以得到铁素体相间析出和弥散析出，随后利用未转变的奥氏体，可得到析出强化型双相钢等。
详细内容请参考相关文章。
[1] 新一代控制轧制和控制冷却技术与创新的热轧过程[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2009, 30(7): 913-922.
[2] 以超快速冷却为核心的新一代TMCP 技术[J]. 上海金属, 2008, 30(2): 1-5.
[3] 新一代TMCP 的实践和工业应用举例[J]. 上海金属, 2008, 30(3): 1-4.
图 NG-TMCP工艺下的冷却路径控制
七、山东省冶金设计院股份有限公司 李德成
问：1、高速线材轧机中减定径机国产化的瓶径、解决途径？
答：国产减定径机的加工和制造精度与国外相比还有较大的差距，导致产品质量和寿命不如
国外产品，这需要设计部门和制造厂家的共同努力来完成。
八、中冶东方秦皇岛研究设计院 查显文
问：1、请谈谈电炉炼钢的发展趋势以及对轧钢工艺配合可以做哪些改进。
2、热轧板带：精轧机采用乳化液冷却后约降低轧制力多少？各机架配比多少合理？
3、热处理：在线感应加热的新工艺和新方向。板坯热送在线感应加热工艺的可能性。
4、铁素体不锈钢连续退火适用范围，利用连续退火炉时热轧后铁素体进行退火的可行性问题。
答：钢铁产量达到一定数量后，电炉炼钢生产普通材的时代一定会来到，只是时间的长短。
由于电炉炼钢的成分控制远比转炉炼钢复杂，一些成分无法进行准确控制，对轧钢的工艺控制提出了更高的要求，否则性能的波动范围会明显增大，因此轧钢工艺的参数控制范围要相应改变。
答：采用润滑轧制后，一般轧制力降低15％左右，电机功率也有所降低，高速钢轧辊磨损减轻，轧制长度可以延长一倍左右。由于各架 轧机的轧制稳定性不同，各机架的轧制油浓度也不能相同。根据带钢钢种、规格的变化及轧机对轧制稳定性的要求，设计不同的轧制油浓度。一般来说，轧制油浓度 越大，其润滑效果越好，但在实际应用中，并非浓度越大越好。如F1 机架，在保证工作辊辊面良好的条件下，为防止咬钢时打滑，应选择小的油浓度；再如F6 机架，为保证轧制的稳定性，也不易加大轧制油浓度，甚至可以不用轧制油。要确定各架轧机合理的油水混合比例，必须进行分析、计算，现场实际测量，才能保证 轧制稳定性，同时确保实际润滑效果。
答：3、请参见讲座论文集68页“热轧钢材在线热处理的进展”。武钢1580轧制硅钢引进板坯加热，价格昂贵。板坯在线感应加热耗电量大，造价高，采用难度较大。
答：4、连续退火适用于超纯铁素体不锈钢、中铬以上的铁素体不锈钢。409、410这一类铁素体不锈钢不适用于连续退火。原因是连续退火冷却速度快，这些钢种易出现马氏体相。
九、上海西重所重型机械成套有限公司 黄伟首席设计师
问：1、精密冷轧过程中除油问题，有何新技术。
问：2、铜套铸轧辊在冷却液芯前移后能否满足轧制力的需求。
问：3、有什么具体办法控制某些材料铸轧、冷轧过程中的裂边。
答：1、目前板材冷轧中采用高密度电解清洗＋碱洗（有磁过滤）。日本HOTANI公司有产品提供，是目前国际上最好的。
答：2、在铸轧中一定控制铸轧力在轧辊允许的范围内，以轧制力的大小作为控制目标。铜辊套如果采用合理的材料，不会发生问题。轧制力的控制是铸轧的基本控制要素。
答：3、裂边问题从3个方面考虑。一是侧封板和铸辊加工精度严格控制，避免出现间隙，流入钢水；侧封板有良好的润滑作用；钢液中无有害的造成裂纹的夹杂物。
十、唐山建龙实业有限公司 伍永锐
问：1、我公司在生产08AL/SPHD两种低碳钢时，氧化铁皮压入较严，严重影响产品质量和下游工序生产。
特征：头部（50-100M）上表面两侧（离两个边部大约8cm），如图
存在问题比例45％
问：请问①铝镇静钢氧化铁皮形成机理是什么？
问：我公司产品氧化铁皮压入问题点在哪？
2、我公司生产的SPCD冷轧钢带3个方向的r值差异很大，原因在哪？控制点是什么？
3、我公司SPCC、SPCD冷轧钢带因焊接问题，在一些烧焊、保护焊方面出现漏焊裂纹，多年来一直没有解决；请问我们产品问题在哪？控制方面是什么？
请问①铝镇静钢氧化铁皮形成机理是什么？
答：铝镇静钢属于低硅钢的范畴，低硅钢的氧化铁皮形成机理如图所示，低硅钢的初生氧化铁皮主要有FeO和少量的Fe3O4 、Fe2O3组成，但是经过高压水除鳞后，只剩下薄薄的一层的FeO；在热轧过程中，FeO层发生破碎，使其暴露在空气中的面积大大增加；由于Fe离子供 应不足，外层O的供应量过剩，加速FeO转变为Fe3O4后，再转变为Fe2O3。因此带钢表面残余FeO铁皮是导致产品表面出现红色铁皮的主要原因。
图低硅钢红色氧化铁皮形成示意图
②我公司产品氧化铁皮压入问题点在哪？
答：由于没有看到具体照片，从描述的结果看，应该是在钢卷的两边存在“柳叶”状的红色氧化铁皮缺陷。由于氧化铁皮控制是一个全流 程的系统控制问题，包括加热、除鳞、轧制、冷却、化学成分等各个方面，需要针对具体问题，进行针对行分析，才能做到“对症出方”。实验室刘振宇教授领导的 课题组具有丰富的经验，可以进行深入交流。初步给出建设性思路，但是同时要注意具体问题具体分析，最好调研后，再提出解决方案。
建议从轧制温度、卷取温度、轧制节奏等方面考虑问题。氧化铁皮的形成是一个温度和时间的问题，因此尽量缩短与空气的接触时间、避免氧化铁皮的破碎、严格去除前一工序的氧化铁皮是关键控制要点，可以采取适当的提高轧制温度，降低卷取温度，提高轧制节奏等措施。
2、我公司生产的SPCD冷轧钢带3个方向的r值差异很大，原因在哪？控制点是什么？
答：改善各向异性的主要手段：优化控制成分，热轧温度，冷轧变形量，退火温度和速度。随着碳含量的增加，Δr值减小，碳含量达到 0.03wt%时，Δr值可控制在0.2以下；适当控制好终轧温度和卷取温度，降低晶粒间的差异性，有利于提高薄带的各向同性。同时对退火进行合理控制， 降低各方向晶粒的差异性。冷轧压下量过大，易造成各向异性增加。
3、我公司SPCC、SPCD冷轧钢带因焊接问题，在一些烧焊、保护焊方面出现漏焊裂纹，多年来一直没有解决；请问我们产品问题在哪？控制方面是什么？
不知是采用何种焊机。一般比较好的激光焊机，不会发生此类问题，闪光焊也不应有此问题。建议对焊机进行调整、检修。
十一、北京科技大学 何春雨
问：1、超快冷倾斜喷头怎样保证冷却水不反溅而保证冷却水沿钢板表面流动。
答：合理设计喷头的超快速冷却时当第一组冷却水喷射到钢板表面后会向前流动，随后的冷却水会打击到水层上，这时就不是直接射到钢板表面，不会产生反溅。
十二、南阳汉冶特钢有限公司 袁永旗
1、讲义中“热轧氧化铁皮控制技术”比较粗，能否详细介绍？（中厚板方面）。
2、特厚连铸坯轧制厚板有无好的思路和控制方法？如：300-400mm铸坯轧制Q345D/E级别80mm以上钢板。
3、加硼钢厚板的冲击韧性控制有哪些好的思路和控制方法？如：100mm及以上S355J2-B钢。
问：1、讲义中“热轧氧化铁皮控制技术”比较粗，能否详细介绍？（中厚板方面）。
答：中厚板的氧化铁皮控制是一个全流程的系统控制问题，包括加热、除鳞、轧制、冷却、化学成分等各个方面，需要针对具体问题，进 行针对行分析，才能做到“对症出方”。实验室刘振宇教授领导的课题组具有丰富的经验，可以进行深入交流。下面针对几种典型的缺陷给出建设性思路，但是同时 要注意具体问题具体分析，最好调研后，再提出解决方案。
① 粘附性点状缺陷是由多层氧化铁皮层叠加到一起构成的。由于钢板自生的氧化铁皮层中不含有 Cr 元素，因此检测出的粘附性点状缺陷的Cr 元素来自轧辊表面。粘附性点状缺陷形成的必要条件是原始的轧辊辊面有缺陷。在轧制过程中，钢板表面的氧化铁皮会粘附在轧辊的缺陷处，经过粘辊的形核和长大 过程，经过多道次的轧制后，粘附在辊面上的多层氧化铁皮的厚度达到一定临界值时，会从轧辊的辊面脱落并粘附在钢板表面形成粘附性点状缺陷。适当的缩短磨辊 和换辊时间，控制轧辊的辊面质量是消除粘附性点状缺陷的有效方法之一。
② 压入式氧化铁皮可分成浅层压入式的氧化铁皮和嵌入式氧化铁皮。浅层压入式氧化铁皮由保护渣和氧化铁皮包覆组成，其形成机理是：粘附在钢坯表面的保护渣团， 经粗轧压碎后，与二次氧化铁皮一起经过粗轧的可逆轧制压入到钢板表面，形成“柳叶”状或“小舟”状的缺陷。嵌入式氧化铁皮由氧化硅和氧化钙颗粒以及填充在 颗粒之间的保护渣和氧化铁皮的混合物组成。它的形成机理是：粘附在钢坯表面的保护渣与炉生氧化铁皮包覆在一起，粗除鳞未除掉后，经过粗轧的可逆轧制压入到 钢板内部，形成嵌入式的氧化铁皮。
③ 麻坑是氧化铁皮破碎后压入到钢板表面造成的。在麻坑处没有检测到 Na、Ca 和Al 等保护渣元素，因此麻坑缺陷的形成可以排除保护渣颗粒的影响。根据麻坑在钢板表面的形成位置和形态，基本确定麻坑是在精轧的后几道次产生的，排除了麻坑是 在粗轧过程中产生的可能性。在保证钢板性能的前提下，待温后和二阶段的后几道次除鳞，是消除麻坑缺陷的有效措施。
问：2、特厚连铸坯轧制厚板有无好的思路和控制方法？如：300-400mm铸坯轧制Q345D/E级别80mm以上钢板。
答：80mm以上级别的钢板，由于压缩比的问题，导致低温冲击韧性较低，需要从化学成分、轧制、冷却等方面入手。
化学成分：C是影响低温冲击的最显著的元素，针对厚规格E级钢板，可以适当的降低C含量；同时控制连铸坯的中心偏析，均有利于提高冲击韧性；
轧制：由于受到厚度的限制，轧制阶段的安排比较重要，选择合适的待温厚度要同时兼顾生产和性能两个方面，从冲击韧性的角度看，一阶段的高温低速 大压下对于100mm及其以上规格的厚板特别重要，要有足够的压下渗透；对于E级高性能冲击钢板，二阶段的压下量尽可能达到50%，特别是保证钢板展宽后 纵轧阶段有效压下量，是提高冲击韧性的关键因素。
冷却：由于受厚度的限制，厚板的强冷肯定会出现表面过冷严重的情况，建议采用前期强冷，后期慢冷的间断式冷却策略，快速冷却至目标温度，细化组织，提高钢板的冲击韧性。
问：3、加硼钢厚板的冲击韧性控制有哪些好的思路和控制方法？如：100mm及以上S355J2-B钢。
答：针对中碳成分加硼的厚钢板的冲击韧性，从目前其他工厂反馈的结果看，冲击韧性普遍都较差，特别是50mm以上规格。由于B容易在晶界处偏聚，因此轧制过程能改善的方面不太多，建议从化学成分和水冷制度等方面采取措施。
化学成分：根据成本、厚度及性能合格率，适当降低C含量，提高低温冲击韧性；
冷却：从目前的经验看，轧后快速进入水冷，即缩短轧制后，水冷前的空冷时间可以对冲击韧性有一定程度的提高，入水后，根据性能要求，快速冷却至相变温度，注意严格防止终冷返红温度过低，造成延伸率和冲击韧性急剧降低。
题外：尽可能问清楚客户加B的目的，从别的企业的经验看，可以协商，B可以换作其他合金元素。
十三、洛铜 兰利亚
问：板形控制及闭环控制，是在线完成，但卸张后的实际板形H5控测值差异很大，如何解决。
答：按照板形辊测量板形的原理，在线检测的板形和卸张后的板形不应有太大的差异。如果有过大的差异，说明板形辊本身有问题，需要检修乃至更换。
十四、攀钢集团长城特殊钢有限责任公司 王刚健
问：RAL定义？
问：NSFC重大项目？
问：请讲点具体的工作（实验室）ECO的定义？
答：1、RAL是Rolling and Automation Laboratory的缩写，是东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室的简称（The state Key Laboratory of Rolling and Automation）
答：2、NSFC是National Science Funding of China的缩写，即国家自然科学基金
答：3、ECO是ecology（生态）的缩写，意味生态化的
十五、中钢设备有限公司 程满副总工程师
问：1、请详述复合板（采用热轧方法）工艺、设备、投资？
问：2、请详述中厚板轧制钛板方法、工艺、注意问题、设备、投资？
问：3、钢管CPE工艺、设备、注意问题，设备、投资？
答：1，生产流程：1. 对不锈钢板和钢板表面清理；2. 将洁净的不锈钢板和钢板组坯；3. 用电子束将组合坯四周在高真空下封严；4. 将组合坯加热、轧制成复合板；5. 对复合板进行热处理、探伤、包装。主要设备：板面铣削加工设备，电子束焊机（含真空设备），中厚板轧机，探伤设备。造价依板坯尺寸不同而不同，可以进行 30吨板坯焊接的车间，造价在5000万元左右。
2，板材和带材分别可以采用中厚板轧机和热连轧机生产。依据板材尺寸选用不同的轧机，造价也不同。具体工艺参数依品种、牌号而有所不同。
3，CPE轧管工艺是一种改良的顶管工艺，按照这种工艺设置的钢管厂,投资费用较低，生产能力中等,产品质量较好。具体情况建议查阅相关文献。
问：请问无头轧制连铸、粗轧、精轧各段的厚度，速度设定，是否存在匹配困难即上游速度低？
答：无头轧制的关键速度制约因素是薄板坯连铸的拉速。依连铸拉速，特别是连铸坯经过液芯压下后出连铸机的速度来设定后续轧机的速度。匹配上确实存在一定的困难。一般厚度大于3mm的热带，由于速度匹配上的困难，而不能采用无头轧制，一般在粗轧机出口切断，然后单片轧制。
问：冷却速率如何测量及计算？（棒材）
1、轧后穿水器棒材是选用α分段，短穿水器，大冷却速率，b单段，长穿水器，那种合理？（棒材）
2、中间控轧，轧后终冷温度如何设计？（棒材）
答：1、棒材冷却器的设计有多种方案，但目 的是希望有较高的冷却效率。棒材在导管内的冷却速率最高的位置是在冷却水喷射的出水口，而不是在导管内；若喷射点多，则冷却效率高，冷却温度控制也更容 易，其缺点是阀门多；单段长水管冷却，控制点少，温度间隔大，控制难度大，但优点是阀门少。我们采用前一种方式。
2、对棒材的中间控轧要视钢种和性能要求而定。主要是确定轧制过程的温度控制工艺制度，如轴承钢、合金钢等要求不同，终冷温度控制也不同。但要保证不出现有害的组织，如轴承钢不出现马氏体等。
