鞍钢中薄板坯连铸关键技术研究与应用

鞍钢股份有限公司炼钢总厂为了降低汽车钢板夹杂缺陷,解决铸机絮流堵塞问题,采取了铸坯火焰清理技术和上水口、浸入式水口优化技术;针对中碳钢铸坯角部横裂纹问题采用了倒角结晶器技术.结果表明,汽车钢板轧后缺陷率降低40％,中碳钢铸坯角部横裂纹减少95％,实现了中碳钢热装热送.     

中碳合金中厚钢板头尾开裂原因分析

针对中碳合金中厚钢板的头尾开裂现象,通过工艺调查、取样分析以及切割试验等方法,对连铸坯裂纹原因进行了研究,最终确定钢板开裂是连铸坯在进炉加热前形成的,且机械切割产生的裂纹比人工火焰切割更严重,连铸坯经过加热与轧制后,裂纹扩展,造成钢板切割后因长度短尺判废。     

小方坯球扁钢铸坯角部横裂纹控制措施

鞍钢采用小方坯轧制球扁钢时,球头部位出现开裂现象。分析原因是铸坯角部横裂纹所致,通过采取降低Al、N含量、提高结晶器振动频率、减小振幅等措施,铸坯角部横裂纹减少,铸坯轧制合格率由75%提高到95%以上。     

热轧板头尾平面形状特征提取及应用

热轧钢板的头尾形状蕴藏了大量钢板的轧制信息.宝钢5m厚板在通过图像边缘识别技术获取钢板的平面形状数据后,尝试对钢板头尾形状的二维图像数据进行进一步的加工,提取了多种一维的特征数据,实现了对头尾形状的特征描述,并通过厚板PIDAS大数据平台建立了头尾形状特征数据库,为产品质量提升、工序生产优化提供生产数据支撑.头尾形状特征应用于剪切指导、组坯设计优化、PVPC控制参数优化等多个应用场景,充分发挥了其数据价值.     

板坯角横裂纹在轧后钢板边部的延展行为

对板坯角横裂纹在轧后钢板边部的延展行为进行了实验室和工业试验研究。得出:随着钢板轧制厚度的增加,铸坯角部横裂纹沿宽度方向延展有加重的趋势;轧制规格相对较薄的钢板的裂纹极微小,有被"撵平"的趋势;毛边钢板的安全切边量为35 mm。     

板坯连铸倒角结晶器的开发与应用

 为减少连铸板坯角部横裂纹,在分析连铸坯角部横裂纹形成机制的基础上,提出了通过倒角结晶器减少角部横裂纹,以改变连铸板坯角部的二维传热,提高矫直时连铸坯的角部温度。数值模拟计算的结果表明,相对于直角连铸坯,倒角连铸坯在矫直区连铸坯角部温度明显提高,消除了角部Z向应力和应变集中。工业生产数据表明,采用倒角结晶器后,矫直区连铸坯角部温度从810~855℃提高到901~932℃,有效避开了钢的高温脆性区,连铸坯角部横裂纹发生率从10.6%稳定控制到1.6%以下,显著减少了连铸坯角部横裂纹。目前倒角结晶器稳定应用于首秦,所生产钢种涵盖了普碳钢、低合金钢、低碳钢和中碳含铌钢等。     

中厚板铸机改造及铸坯质量提升

某钢厂为了提升其中厚板连铸机的铸坯质量，在原有铸机设计的基础上进行了自主升级改造。通过对扇形段0段上部增加定位轴、下部增加定位槽，1段上部增加定位块，改变0、1段对中方式；将9～12段轻压下方式改为辊缝和压力双控制模式；中间包液位高度从850 mm提升到1 200 mm,底部宽度从1 190 mm提升到1 290 mm,底部长度从3 761 mm提升到3 956 mm,侧壁倾角调整为15℃,采用“稳流器+挡坝+挡墙”的内部结构控流方式；将二冷区的冷水管路由18路增加到32路，铸坯角部横裂纹发生率由8%降低到0.3%以下，铸坯内部中间裂纹基本消失，对应生产的钢板其探伤合格率从94.6%提高到99.7%,B类夹杂物2.0及以下比例由94.3%提高到98.5%,针对性地解决了铸坯角横裂纹、中间裂纹发生率较高的问题，提高了钢板的探伤合格率和夹杂物合格率。     

钢板边部裂纹缺陷形成机理分析

铸坯火焰切角轧制后钢板出现严重的边部裂纹,对钢板边部裂纹和铸坯低倍试样进行了分析,发现低倍试样切割面存在密集的裂纹,进一步研究发现这是由于火焰切割造成的,进而推断出,铸坯火焰切角导致钢板边部严重裂纹。     

板坯中间裂纹产生原因及防止措施

针对天铁热轧1#板坯连铸机生产的板坯中间裂纹严重的问题,通过低倍检验分析形成板坯中间裂纹的影响因素。结果表明:拉坯速度、Mn/S比、设备辊缝精度与铸坯中间裂纹密切相关,其中设备精度是影响铸坯中间裂纹的主要因素;将拉速控制在0.85m/min,可以防止Q235B钢铸坯中间裂纹产生;当钢中Mn/S>90,普碳钢铸坯无中间裂纹产生;将辊缝偏差调整至0.3mm以下,可有效防止铸坯中间裂纹的产生。     

带钢热轧工艺过程的温度场有限元分析

在带钢热连轧生产过程时,中间坯头尾温差过大将会使成品出现带钢全长机械性能不均、厚度不一致等问题。在带钢热轧生产线上可以使用热卷箱技术解决带钢在热轧过程中的缺陷,降低生产成本,同时还可以提高生产效率。根据国内某钢厂在使用热卷箱过程中出现的问题,使用现代分析软件ANSYS对钢板在热卷箱中的温度场情况进行分析,得到了所需要的均匀的钢板终轧温度,为热连轧生产线相关工艺参数的制定提供了重要的参数依据。     

热轧高强带钢同卷强度波动原因探讨及分析

 针对700MPa级热轧高强带钢同卷力学性能出现波动的问题,采用扫描电镜、透射电镜观察,EBSD分析以及物理化学相分析等手段,同时通过拉伸试验及温度测定等措施对波动现象进行了研究。结果表明,钢卷沿轧制方向力学性能分布不均,头部、尾部的强度偏差较大,中间强度相对稳定。头部、中间、尾部沉淀强化,位错强化以及细晶强化效果的不同,决定了钢卷不同部位的强化差别较大,为实际生产高强钢提供了理论依据。     

Cu、As、Sn对C-Mn钢热轧板表面质量的影响

通过扫描电子显微镜和X-射线能谱分析研究了C-Mn钢(%:0.13～0.20C、1.00～1.60Mn、0.09Cu、0.07As、0.05Sn)连铸坯热轧的25 mm板表面微裂纹。结果表明,热轧板表面裂纹两侧存在薄的氧化脱碳层,裂纹沿晶界开裂,裂纹附近的基体处存在Cu、As、Sn低熔点富集相。实际生产中当钢中的Cu、As、Sn含量分别控制≤0.02%,可基本消除热轧板表面网状裂纹。     

FTSC工艺生产热轧板卷的质量控制

针对FTSC薄板坯工艺生产热轧板卷存在的纵裂纹和烂边缺陷,对其形成原因进行了系统研究,并提出相应的改善措施.研究结果表明,板坯存在的宽面纵裂纹和窄面或角部横裂纹缺陷,将分别导致热轧板卷纵裂纹和烂边缺陷的形成.通过控制钢水温度,控制结晶器铜板厚度,降低二次冷却强度等措施,质量缺陷明显减少.     

终轧温度对热轧中碳含硼钢40B实际晶粒度的影响

研究了终轧温度(880～935℃)对热轧中碳含硼钢40B实际晶粒度的影响。在开轧温度990～1010℃的情况下,通过控制圆钢轧制节奏,实现不同的终轧温度,得出终轧温度降低有利于改善Φ32mm热轧中碳含硼钢的实际晶粒度。通过试验生产实践,并分析圆钢头、中、尾部1/2半径区域的纵向金相组织,发现当终轧温度在880～890℃时,热轧中碳含硼钢40B的实际晶粒度最细小且均匀。     

980 MPa级冷轧超高强度双相钢边裂原因分析与工艺优化

汽车用超高强度双相钢CR550/980DP冷轧边裂问题,严重影响热轧/冷轧工序界面生产顺行,易造成冷轧机架间及连退炉内断带事故,成为超高强度双相钢生产的难题。基于高温热塑性曲线和热轧动态CCT曲线,采用对显微组织、力学性能、裂纹扩展分析等手段明确冷轧边裂产生原因。试验结果分别指出,精轧阶段带钢横向温度分布不均匀、边部温降大,导致在第Ⅲ脆性区轧制;同时,受Nb作用再结晶温度提高,边部低温区为未再结晶区轧制;当应变量超过塑性极限、轧制力超过边部热强度时,形成热轧卷边裂。边部形成细小弥散的铁素体(F)和马氏体(M)两相组织,不协调应变将导致F/M相界面产生应力集中而形成裂纹;裂纹以微孔聚集方式进行扩展,形成热轧卷无边裂-冷轧边裂现象。通过投用边部加热器和优化初轧定宽量、精轧入口温度、精轧机架间冷却水、终轧温度、卷取温度等措施,实现热轧卷边部质量改善、解决边裂问题。     

980 MPa级冷轧超高强度双相钢边裂原因分析与工艺优化

汽车用超高强度双相钢CR550/980DP冷轧边裂问题,严重影响热轧/冷轧工序界面生产顺行,易造成冷轧机架间及连退炉内断带事故,成为超高强度双相钢生产的难题。基于高温热塑性曲线和热轧动态CCT曲线,采用对显微组织、力学性能、裂纹扩展分析等手段明确冷轧边裂产生原因。试验结果分别指出,精轧阶段带钢横向温度分布不均匀、边部温降大,导致在第Ⅲ脆性区轧制;同时,受Nb作用再结晶温度提高,边部低温区为未再结晶区轧制;当应变量超过塑性极限、轧制力超过边部热强度时,形成热轧卷边裂。边部形成细小弥散的铁素体(F)和马氏体(M)两相组织,不协调应变将导致F/M相界面产生应力集中而形成裂纹;裂纹以微孔聚集方式进行扩展,形成热轧卷无边裂-冷轧边裂现象。通过投用边部加热器和优化初轧定宽量、精轧入口温度、精轧机架间冷却水、终轧温度、卷取温度等措施,实现热轧卷边部质量改善、解决边裂问题。     

高强集装箱板冷连轧轧制研究与应用

高强集装箱钢板是指屈服强度在700 MPa以上、抗拉强度在800 MPa以上的集装箱用钢板,一般为冷轧产品。此种高强钢在冷连轧时频繁出现带尾边裂、跑偏断带、板形突变等问题,轧制稳定性差、轧制难度极大。对上述轧制过程中出现的问题进行了深入系统分析,提出了热轧生产线采用带钢全长U型分布卷取、冷连轧跑偏自动调整倾斜控制技术、带钢头尾弯辊自动补偿功能等技术措施,有效解决了高强集装箱板轧制过程中的边裂、断带、板形不良的问题,取得了良好的实际效果。     

New Duplex Microstructure of Grain Boundary Allotriomorphic Ferrite/Granular Bainite

ｈｅｍｏｓｔｐｏｐｕｌａｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｃｕｒｒｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌｓｉｓｓｔｉｌｌａｍｉｘｔｕｒｅｏｆｆｅｒｒｉｔｅａｎｄｐｅａｒｌｉｔｅ .Ｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇ (ａｎｄｔｈｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄｔｈｅｒｍｏ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ)ａｎｄｓｅｃｏｎｄ ｐｈａｓｅｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇａｒｅｕｓｕａｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓ.Ｓｉｎｃｅｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｇｒａｎ…     

Ф50mm大规格HRB500钢筋冷弯裂纹组织研究

针对Ф50 mm大规格HRB500钢筋沿横肋根部冷弯裂纹试样,进行化学成分、夹杂物级别、组织特征和断口形貌等检测后发现,钢筋表面树枝状组织是钢筋冷弯开裂的主要原因。热处理试验表明:l 000℃保温50 min,树枝状组织开始均匀化;保温90 min,可以获得F+P为主的均匀组织。通过降低连铸钢水过热度、二冷水冷却强度及控制拉速和轧制节奏、延长加热保温时间等工艺改进措施,能有效改善大规格钢筋边部树枝状组织。     

Q235热轧钢板轧裂卡钢原因分析

本钢薄板坯连铸连轧生产线在调试生产阶段,精轧机乃多次出现轧裂卡钢停产事故。对轧裂钢板试样进行组织、夹杂物分析,结果表明,钢板严重的组织不均匀性是导致Q235热轧钢板轧裂的主要原因。采取降低连铸时钢水的过热度、提高铸坯出加热炉温度及增大粗轧阶段的压下量等工艺措施后,没有出现过F3轧裂卡钢事故。