在無扭機(jī)組軋制期間再結(jié)晶機(jī)理是動態(tài)的，即迅速地動態(tài)再結(jié)晶，不需要孕育期，最后當(dāng)溫度下降時發(fā)生靜態(tài)的晶粒長大。當(dāng)變形發(fā)生時候，形核和長大同時發(fā)生，在金屬內(nèi)部發(fā)生的動態(tài)再結(jié)晶，Sellers和Whiteman在文章中已經(jīng)描述。為了保持動態(tài)再結(jié)晶，一定的條件必須滿足，在鐵素體材料中，應(yīng)變必須超過0.12（也就是15％的縮減率）。在高速線材軋機(jī)中，在無扭精軋機(jī)組由于應(yīng)變的積累很容易達(dá)到和超過這個數(shù)值，即在道次之間沒有足夠的時間回復(fù)。這由Neishi,et al所描述的那樣，假如低于臨界應(yīng)變到一定的程度，比如0.06-0.1，將導(dǎo)致混晶的產(chǎn)生，通常說的就是畸形晶粒長大。
然而，摩根公司，現(xiàn)在是屬于西門子公司，他們意識到這個問題，為了避免這個現(xiàn)象，他們在設(shè)計中將RSM機(jī)架之間的距離非常靠近，兩個道次之間的時間非常短，即小于0.05秒，這樣應(yīng)變就能夠積累保持，超過了臨界的0.12應(yīng)變的要求。自從1993年引入了RSM機(jī)組后，在這類軋機(jī)中就沒有發(fā)生畸變晶粒的記錄。 在RSM軋制期間，動態(tài)再結(jié)晶過程在整個截面上均勻發(fā)生，最大的影響因素就是冷卻速率。隨著棒材規(guī)格增大，中芯溫度高，大顆粒晶粒繼續(xù)長大。假如在NTM機(jī)組以850℃軋制，在RSM機(jī)組以800℃軋制情況下，吐絲機(jī)前就不需要水冷，可以直接進(jìn)入到斯太爾莫冷卻上。這種工藝造就的棒材從表面到芯部晶粒尺寸基本一致，而且溫度低，晶粒尺寸小，產(chǎn)品的性能均勻，展性好，就是抗張極限稍微低一點。
然而，由于熱機(jī)軋制的結(jié)果導(dǎo)致了芯部晶粒尺寸要小得多。在過共析鋼中，如軸承鋼，導(dǎo)致了最小的晶界碳化鐵分布，這經(jīng)常導(dǎo)致碳的中芯偏析。 作為動態(tài)再結(jié)晶的效果，TMR細(xì)化了最終產(chǎn)品的晶粒，在結(jié)合在線穿水冷卻和斯太爾莫控制冷卻，對產(chǎn)品的最終性能產(chǎn)生了重要的影響。對于中低碳鋼產(chǎn)品，隨后的球化處理非常有利。由于強烈地細(xì)化晶粒，隨后的相變到硬度大的組織，如貝氏體和馬氏體也受到相轉(zhuǎn)變的起始時間和溫度的影響。這樣熱機(jī)軋制能夠?qū)﹄S后的冷加工有利，對減少回火時間也是有作用的。
熱機(jī)軋制布置：在許多現(xiàn)存的棒線材軋機(jī)中，由于老舊設(shè)備的限制，精軋機(jī)組要求終軋溫度不能低于900℃，在重載的10機(jī)架NTM機(jī)組內(nèi)，允許軋制溫度低于850℃，但是在軋制小規(guī)格產(chǎn)品中，由于軋速高，造成至少有100℃的溫升，因此作為TMR工藝來說是不能適應(yīng)。使用RST軋制的概念，將精軋機(jī)架的數(shù)量減少（比如從10架降到8架），添加具有高剛度的RSM機(jī)組和合適的水冷設(shè)備，在無扭精軋機(jī)組和RST機(jī)組之間要有適當(dāng)?shù)木鶆驕囟鹊木嚯x，整個軋制是在低溫條件下進(jìn)行，這就能夠達(dá)到TMR工藝的要求。
文章摘自：軋制技術(shù)與裝備
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