鋼板在輥式淬火機內(nèi)的運行速度快慢，直接影響了鋼板在高壓冷卻區(qū)的淬火時間。同時，淬火運行速度對淬后鋼板板形也有一定的影響。淬火過程鋼板上下表面水量設(shè)置有一定的比例關(guān)系，下水量大于上水量，尤其高壓冷卻區(qū)的水量比對板形的影響最為明顯，當(dāng)設(shè)定比例不合適時，輥速的減慢會擴大水量比對其板形的影響。輥速的降低，高壓段的冷卻時間增長，相當(dāng)于增加了下表面的冷卻強度，因此在板形控制過程中，輥速在某種程度上相當(dāng)于水量比的影響。當(dāng)鋼板速度增加，鋼板在高壓淬火區(qū)時間將越少。鋼板高壓區(qū)淬火時間減少將顯著影響鋼板上表面，導(dǎo)致鋼板出現(xiàn)瓢曲變形。

3）鋼板自身條件對均勻冷卻的影響

鋼板自身條件是指板溫、板形、表面質(zhì)量等，它們對鋼板冷卻均勻程度有著重要影響。如果鋼板表面存在氧化鐵皮，由于其與鋼的導(dǎo)熱系數(shù)不同，將降低水的冷卻效果；氧化鐵皮的不均勻分布，導(dǎo)致鋼板不均勻冷卻。鋼板表面存在麻點或其他缺陷，也將對鋼板的冷卻均勻性帶來不利影響。在某種特定的淬火工況條件下，隨著氧化鐵皮厚度的增加，鋼板表面綜合對流換熱系數(shù)呈急劇下降趨勢，當(dāng)氧化鐵皮厚度為0.2mm左右時，表征鋼板淬火過程熱交換速率的對流換熱系數(shù)降為正常過程的1/3。所以，淬火鋼板的氧化鐵皮分布情況也就直接影響到冷卻過程的均勻性。為了保證薄規(guī)格鋼板淬火過程的表面均勻性及上下表面的高度對稱性，嚴(yán)格控制氧化鐵皮的含量是必要的。拋丸機的質(zhì)量直接關(guān)系到拋丸后鋼板的表面質(zhì)量，若拋丸及清掃不徹底，將氧化鐵皮帶入爐內(nèi)，很容易造成爐底輥結(jié)瘤，不僅劃傷鋼板表面，而且結(jié)瘤清理困難。因此拋丸質(zhì)量的好壞是影響產(chǎn)品表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。

淬火前板溫的不均勻直接決定了淬火開始溫度的差異，在整個淬火過程中由于不同的組織變化帶來不同程度的鋼板變形。這點對薄板淬火過程尤為重要，一般來說同板溫差需小于5℃。如果淬火前鋼板存在著浪形和翹曲，那將會嚴(yán)重地破壞鋼板的均勻冷卻，因為鋼板不平必引起冷卻水分布不均勻。無論采用什么樣的厚度和板形控制技術(shù)，所軋制產(chǎn)品總是要存在同板差和板凸度的。同板差的存在會引起板長方向和板厚方向的不均勻冷卻；板凸度的存在會引起板寬方向和板厚方向的不均勻冷卻。一般來說，鋼板兩邊部存在壓應(yīng)力，加上冷卻不均勻引起的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，就會誘發(fā)鋼板變形。因此，尤其對薄規(guī)格鋼板來說，要盡可能控制及消除軋制、拋丸等工藝過程板形的變化。

3.2.2特厚鋼板（120-250mm）極限冷速淬火工藝開發(fā)

厚度小于120mm特厚板，高溫區(qū)（900-600℃）表面冷速增大對心部冷速提升較明顯，因此，高溫區(qū)采用冷卻能力較強的縫隙噴嘴，快速降低鋼板表面至1/4處溫度，強化心部導(dǎo)熱，提升整體厚向平均冷速，進(jìn)而提高厚向組織均勻性。由于縫隙噴嘴過后鋼板表面溫度迅速降低至終冷溫度，在縫隙噴嘴之間設(shè)計冷卻能力相對較小的高密噴嘴，維持心表溫差，在不影響厚向溫度梯度的前提下節(jié)約不必要的冷卻能力。中溫區(qū)冷速對厚度小于120mm特厚板心部冷速影響不大，采用相對較低壓力、較小流量的高密噴嘴，僅維持鋼板內(nèi)部導(dǎo)熱處于上限值，不過度增加表面冷速，長時間持續(xù)降低鋼板心部溫度。

在表面冷卻強度達(dá)到一定值（例如150mm，80℃/s）后，厚度大于120mm特厚板心部導(dǎo)熱已近上限值，表面冷速變化對心部冷速影響不明顯，進(jìn)一步加大表面冷速作用不大。而心部至表面的導(dǎo)熱能力更多取決于材料本身熱物性參數(shù)，表面冷速只要維持鋼板厚向溫度梯度，即表面溫度維持到一定值（120℃左右）即可。因此，僅采用冷卻能力相對較弱的高密快冷噴嘴，維持一定的冷卻能力。為增加方案的可靠性，鋼板快速進(jìn)入到冷卻區(qū)，先以較高水壓、較大流量較快速降低鋼板近表面至1/4處溫度，再調(diào)整水壓和流量，以相對較低的冷卻強度進(jìn)一步維持心部導(dǎo)熱上限值與表面換熱的平衡，持續(xù)降低整體溫度。

3.2.3超高強結(jié)構(gòu)用鋼、耐磨鋼的研制超高強度結(jié)構(gòu)用鋼Q1300和耐磨鋼NM600代表了目前調(diào)質(zhì)鋼板的最高水平。它們不但要求具有極高的強度，而且要求具有良好的韌塑性、焊接性和板形平直度，生產(chǎn)難度極大。該兩種鋼板主要被應(yīng)用于超大型工程機械、礦山機械及水泥化工等裝備的制造。目前世界上僅有瑞典鋼鐵公司（SSAB）可以生產(chǎn)。兩種鋼板的主要力學(xué)性能指標(biāo)要求為：

Q1300：RP0.2≥1300MPa，1400MPa≤Rm≤1700MPa，A≥8%，KV2（-40℃）≥27J；NM600：570≤HBW≤640，KV2（-20℃）≥20J。

其研究內(nèi)容主要包括：

1）超高強度結(jié)構(gòu)用鋼Q1300和耐磨鋼NM600的成分設(shè)計；

2）超高強度結(jié)構(gòu)用鋼Q1300和耐磨鋼NM600的熱軋—冷卻—熱處理一體化組織性能控制技術(shù)研究；

）工業(yè)生產(chǎn)過程中鑄坯的低/無缺陷控制技術(shù)，包括鑄坯的低夾雜物控制技術(shù)、防開裂控制技術(shù)、防氧化控制技術(shù)等；

4）大寬幅高內(nèi)應(yīng)力薄規(guī)格鋼板（4-10mm）軋制、熱處理過程中的板形控制技術(shù)研究；5）超高強度結(jié)構(gòu)用鋼Q1300和耐磨鋼NM600的焊接技術(shù)研究；

6）超高強度結(jié)構(gòu)用鋼Q1300和耐磨鋼NM600的抗延遲斷裂性能研究；

7）超高強度結(jié)構(gòu)用鋼Q1300和耐磨鋼NM600的切削加工技術(shù)研究。這兩種鋼的研制，將帶動調(diào)質(zhì)鋼從冶煉到熱處理的整體技術(shù)發(fā)展，并形成一整套熱軋—冷卻—熱處理一體化組織性能控制技術(shù)。

4預(yù)期效果

圍繞高等級熱處理關(guān)鍵裝備和核心技術(shù)，通過4年時間開發(fā)成功如下關(guān)鍵技術(shù)與裝備并形成示范線：1）淬火厚度為3-10mm極薄規(guī)格淬火關(guān)鍵技術(shù)和成套裝備；2）100-250mm特厚規(guī)格鋼板淬火關(guān)鍵技術(shù)和成套裝備；3）大型板帶鋼低溫高精度回火裝備技術(shù)，最低回火溫度為100℃；4）超高強結(jié)構(gòu)用鋼（Max1300MPa）、耐磨鋼（MaxHB600）高端熱處理工藝技術(shù)及產(chǎn)品。從而實現(xiàn)極限規(guī)格熱處理裝備、工藝技術(shù)及產(chǎn)品的創(chuàng)新突破。