TMCP (Thermo-Mechanical Control Process)는 온도 제어, 롤링 변형 및 냉각 공정을 결합한 고급 금속 가공 기술입니다. 그것은 미세 구조를 최적화하여 강철의 강도, 인성 및 용접 성을 크게 향상시키는 것을 목표로합니다. 핵심 원칙은 롤링 온도, 변형 속도 및 냉각 속도를 정확하게 조절하여 곡물 정제 및 위상 변환 제어를 달성하여 과도한 합금 요소를 추가하지 않고 고성능 강철을 얻는 것입니다.
I. 핵심 원칙
1. G비 세련미
- 롤링은 th에서 수행됩니다오스테 나이트 입자의 성장을 억제하고 변형 에너지 저장을 통한 후속 상 변환 동안 미세한 페라이트 입자의 형성을 유도하기 위해 오스테 나이트 (약 800도 C ~ 950도 C)의 비 재정 구조 구역.
- 최종 롤링 온도는 변형 된 오스테 나이트의 입자 경계에서 페라이트의 핵 생성을 촉진하고 미세 구조를 추가로 정제하기 위해 Ary 상 변환점 (약 700도 C ~ 850도 C) 근처에서 제어됩니다.
2. 위상 변화 조절
롤링 직후, 가속화 된 냉각 (예 : 물 냉각 또는 가스 미스트 냉각)이 페라이트-뇌 라이트 형질 전환 구역을 빠르게 통과시키고, 거친 구조의 형성을 억제하고, 베이 나이트/마르텐 사이트와 같은 강화 단계를 형성합니다.
II. 프로세스 흐름
TMCP는 재료 특성을 상승적으로 제어하기 위해 3 단계로 나뉩니다.
1. preh식사 단계
강철 빌릿은 내부 응력을 제거하고 가소성을 향상시켜 균일 한 온도 분포를 보장하기 위해 900도에서 1200도까지 가열됩니다.
2. 온도 제어 롤링 스테이지
- 거친 롤링 : Large reduction deformation is carried out above the recrystallization temperature (>950도) 원래의 캐스트 구조를 깨기 위해.
- 마무리 롤링 :다중 통과 온도 제어 롤링은 오스테 나이트 (800 ~ 950도)의 비 회전 구역에서 수행되어 변형 에너지를 축적하고 위상 변환을 준비합니다.
3. 냉각 제어 단계
롤링 후, 표적 온도 (예 : 500도 C ~ 600도 C)까지 10도 C /S ~ 30도 C /S의 속도로 냉각을 가속화하고, 세금 입자 구조를 잠그고 탄수화물의 조심을 억제하십시오. 잔류 응력을 조정하기 위해 냉각 후 템퍼링이 필요할 수 있습니다.
III. 전통적인 핫 롤링과의 차이
| 특성 | 열 기계 롤링 (TMCP) | 전통적인 핫 롤링 |
| 롤링 온도 | 단계적 정밀 제어 (비 회전 구역에서의 최종 롤링) | Single High-temperature Range (>1000도) |
| 냉각 방법 | 가속 냉각 (수냉식/에어로졸) | 자연 공기 냉각 |
| 곡물 크기 | 초박 곡물 (5μm 이상 또는 동일) | 거친 곡물 (20-50μm) |
| 합금 의존성 | 낮은 (탄소 등가보다 적거나 0.45%에 해당) | 높은 (NB 및 V와 같은 강화 요소를 추가해야 함) |
| 성능 장점 | 고강도와 인성, 탁월한 용접성 | 힘과 강인함은 균형을 유지하기가 어렵습니다 |
IV. 기술적 이점
1. 고성능 및 저렴한 비용
동일한 강도 (예 : S460 등급 항복 강도는 460mpa보다 큰)를 달성하면서 생산 비용을 낮추기 위해 합금 요소 (예 : MN 및 MO와 같은)의 첨가를 줄입니다.
2. 에너지 절약 및 환경 보호
정상화 및 켄칭과 같은 열처리 공정을 제거하면 에너지 소비가 30% ~ 50% 감소하고 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다.
3. 용접 성 향상
저탄소 등가 설계 (CEQ가 0.45%이하)는 열 영향을받는 용접 영역에서의 손상 위험을 감소시키고 선박 및 교량과 같은 용접 구조에 적합합니다.
4. 복잡한 단면에 적응합니다
SMS et al. (예 : Beamcool³)는 철강 섹션의 복잡한 섹션의 냉각 균일 성을 정확하게 제어하여 전통적인 공정에서 모서리와 웹에서 고르지 않은 성능 문제를 해결할 수 있습니다.
V. 일반적인 응용 분야
- 고강도 구조 강철 :건설 용 Q620M, 선박 등의 경우 AH36/DH36, 최대 620mpa의 항복 강도.
- 에너지 장비 :풍력 발전기 (S355ML), 석유 및 가스 파이프 라인 (x80 등급), 저온 충격 (-50도)에 대한 내성.
- 운송 및 기계 :중량 및 피로 저항을 특징으로하는 중장비 차량 섀시, 포트 크레인 붐 (S460ML).
- 스틸 스틸 제품 :H- 빔, 트랙 스틸, TMCP를 통한 균일 한 섹션 성능을 달성합니다.
VI. 주요 제한
- 후속 처리 온도 :2 차 가열이 580도를 초과하면 강도가 감소 할 수 있습니다 (조직 회복으로 인해).
- 프로세스 감도 :온도와 냉각 속도의 사소한 편차조차도 성능 변동을 일으킬 수있어 고정화 자동화 제어 시스템이 필요합니다.
요약
열 기계적 롤링 (TMCP)은 온도 제어 롤링 및 가속화 냉각의 상승 효과를 통해 전통적인 야금 병목 현상을 거쳐 강철의 "미세 입자 강화"및 "위상 변형 강화"를 달성하고 고성능 녹색 철강의 생산을위한 핵심 기술이되었습니다. 선박, 교량 및 에너지와 같은 분야에서 광범위한 적용은 경량, 높은 안전성 및 지속 가능한 제조업의 개발을 촉진했습니다.
