原料内部既无组织应力,又有良好的面心晶格,对变形特别有利。原料加热,尤其是钢锭的加热可 使不均匀组织借助于扩散得到改善,有时甚至完全纠正铸锭的缺陷;在高于再结晶温度轧制时,不 存在加工硬化现象,变形抗力减小,能量消耗降低;原料良好的加热能减少轧辊和其它设备零件的 磨损,延长零件使用寿命,并能采用较大的压下量,减少轧制道次,提高轧机生产率。但是高温及 不正确的加热制度可能引起金属强烈氧化、脱碳、过热、过烧等缺陷,降低钢的质量,导致废品。 所以,金属加热的优劣,无论对钢材的质量、产量和操作,还是对技术经济指标都有很大影响,对 轧制生产有着极其重要的意义。加热优劣的关键是加热温度、速度及时间的确定 (1)加热温度 加热温度的选择主要是确保在轧制时金属有足够的塑性。根据合金相图、塑性图及再结旵图, 即所谓的“三图”定温的原则确定加热温度。对于碳素钢,最高温度应低于固相线NE线100℃~ 200℃(图1-5),必须充分考虑到过热、过烧、脱碳等加热缺陷产生的可能性。 加热温度偏高,时间偏长,会使奥氏体晶粒过分长大,引起晶粒之间结合力减弱,钢的机械性 能变坏,这种现象称为过热。过热的钢可以用热处理方法来消除其缺陷。加热温度过高,或在高温 下时间过长,金属品粒除了长得很粗大外,还使偏析或夹杂富集的晶粒边界发生氧化或熔化,在轧 制时金属经受不住变形,往往发生碎裂或崩裂,有时甚至一旦受到碰撞即刻碎裂,这种现象称为过 烧。过烧的金属无法补救,只能报废。过烧实质上是过热的进步发展,因此防止过热即可防止过 烧。随着钢中含碳量及某些合金元素的增多,过烧的倾向性也增大。高合金钢由于其晶界物质和共 析晶体特別容易熔化更易过烧。过热敏感性最大的是铬合金钢、镍合金钢以及含铬和镍的合金钢。 含碳量,% 图1-6加热速度示意图 1一加热高温区:2一轧有加热温度区;3一开轧温度区 1一加热速度不变;2一低、高温带不同的加热速度 4一临界点下的热加工温区:5一蓝脆性温度区 此外,加热温度愈高(尤其是900℃以上),时间愈长,炉内氧化性气氛愈强,生成氧化铁皮愈 多。氧化铁皮是金属本体以外的物质,其中80%为附着于金属本体的FeO,18%为附着于FeO上的 FeO3·reO,2%为reO,附在最外层。氧化铁皮除直接造成金属损耗外,还会引起钢材表面缺陷, 造成次品或废品。氧化严重时,还会使钢的皮下气孔暴露和氧化,经轧制后形成发裂。钢中含铬、 镍、硅、铝等成分会使形成的氧化铁皮致密,有保护金属及减少氧化的作用。加热时钢的表层所含 碳量被氧化而减少的现象称为脱碳。脱碳使钢材表面硬度降低,许多合金钢材及髙碳钢不允许有脱 碳发生。钢中含有钨、硅等促使脱碳发生 (2)加热速度 加热速度是指单位时间内钢的温度变化。加热速度应根据某温度范围內金属塑性和导热性来确 定。一般原料加热可分为三个时期,第一个时期是低温带加热时期。很多合金钢和高碳钢在500℃~