Calculation Model and Evolution Law of Temperature Field and Phase Precipitation along the Entire Line of Cold Heading Steel SCM435 High-Speed Wire Rod

Tan Chengnan; Gu Zuohong; Zhou Min; Tan Guangyao; Bai Yabin

doi:10.20057/j.1003-8620.2025-00016

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Calculation Model and Evolution Law of Temperature Field and Phase Precipitation along the Entire Line of Cold Heading Steel SCM435 High-Speed Wire Rod

Forming and Phase Transition | 更新时间：2025-09-11

- Calculation Model and Evolution Law of Temperature Field and Phase Precipitation along the Entire Line of Cold Heading Steel SCM435 High-Speed Wire Rod
- Special Steel Vol. 46, Issue 5, Pages: 53-59(2025)
- 作者机构：
  
  1.中冶赛迪上海工程技术有限公司，上海，200940
  2.中冶赛迪技术研究中心有限公司，金属材料研究所，重庆，401122
  3.中冶赛迪工程技术股份有限公司，铸轧事业部，重庆，401122
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2025-00016
  CLC： TG335.6
- Received：21 January 2025，
  
  Revised：2025-03-03，
  
  Accepted：06 March 2025，
  
  Published：30 September 2025
- 稿件说明：
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谭成楠,古佐鸿,周民等.冷镦钢SCM435高速线材全线温度场与相析出计算模型及演变规律[J].特殊钢,2025,46(05):53-59.

Tan Chengnan,Gu Zuohong,Zhou Min,et al.Calculation Model and Evolution Law of Temperature Field and Phase Precipitation along the Entire Line of Cold Heading Steel SCM435 High-Speed Wire Rod[J].Special Steel,2025,46(05):53-59.
谭成楠,古佐鸿,周民等.冷镦钢SCM435高速线材全线温度场与相析出计算模型及演变规律[J].特殊钢,2025,46(05):53-59. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2025-00016.

Tan Chengnan,Gu Zuohong,Zhou Min,et al.Calculation Model and Evolution Law of Temperature Field and Phase Precipitation along the Entire Line of Cold Heading Steel SCM435 High-Speed Wire Rod[J].Special Steel,2025,46(05):53-59. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2025-00016.

摘要

冷镦钢SCM435高速线材在冷却阶段极易发生贝氏体转变，探究其在斯太尔摩风冷线上温度场和相析出过程对于最终产品质量控制至关重要。通过建立温度场有限差分方程、换热系数模型和相析出方程，搭建轧制生产工艺与轧件温度、组织关系之间的桥梁，实现冷镦钢SCM435轧制全线温度场和相析出演变规律的计算。计算结果显示，初始坯料以900 ℃的温度进入轧线，开轧表面温度为854 ℃，进入吐丝机的表面温度为710 ℃，芯表温差为41 ℃，穿水最大温降为234 ℃。在风冷线冷却阶段，通过调控保温罩的打开和关闭计算了两种不同冷却条件下的相析出曲线，结果表明，缓慢冷却能够显著促进铁素体、珠光体析出，从而抑制贝氏体的析出过程。

Abstract

Cold heading steel SCM435 high-speed wire is easy to undergo bainite transformation in the cooling stage. It is very important to explore the temperature field and phase precipitation process in the Stelmor air -cooling line for the quality control of the final product . By establishing the finite difference equation of temperature field， heat transfer coefficient model and phase precipitation equation， the bridge between the rolling production process and the rolling piece temperature and organization relationship is built， and the calculation of the temperature field and phase precipitation evolution law of SCM435 rolled cold heading steel is realized.The calculation results show that the initial billet enters the rolling line at a temperature of 900 ℃， with an opening surface temperature of 854 ℃ and a surface temperature of 710 ℃ when entering the spinning machine. The temperature difference between the core and surface is 41 ℃， and the maximum temperature drop through water is 234 ℃. During the cooling stage of the air-cooled line， the phase precipitation curves under two different cooling conditions were calculated by adjusting the opening and closing of the insulation cover. The results showed that slow cooling can significantly promote the precipitation of ferrite and pearlite while suppressing the precipitation process of bainite.

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