CSP线SPA-H表面裂纹与加热制度关系的研究

采用光学显微镜、扫描电镜、马弗炉等设备对CSP线SPA-H铸坯不同加热温度、加热时间、保温时间条件下表面裂纹的密度、深度、氧化圆点层等进行了研究,结果表明:原始板坯或不同加热条件下,试样氧化层内均出现不同程度的Cu富集,并且随着温度的增加,界面不平直度明显增加,氧化圆点层增厚。在1000～1080℃之间,在基体界面处有大量的铜的富集相,以分散或半连续式分布,在界面基体的晶界也发现有铜的偏聚;在1110℃保温30min时,随着Cu的熔解,界面处的铜向氧化层和基体内渗透,界面处富铜相较于其熔融温度下的少,而氧化层和氧化圆点层中的Cu富集相以及偏聚增多;试样温度加热至1140℃时,Cu富集相大多分布于离界面20μm的氧化层内,以及氧化圆点层的晶界和氧化圆点界面处偏聚,氧化层与基体界面处只存在极少的Cu的富集相;试样温度加热至1200℃时,Cu的富集相集中在氧化层中,晶界处的Cu扩散至奥氏体内,减少了晶界的弱化作用。     

低合金钢氧化过程残余元素的富集

通过扫描电镜和XEDS分析,对含Cu、As和Sn残余元素的低合金连铸坯中Cu、As和Sn的氧化富集机理进行了研究。结果表明：氧化温度在1250～1150℃时,氧化层中包裹一定量的Cu、As和Sn残余元素;氧化温度在1100—1000℃时,氧化层与基体界面存在明显的Cu、As和Sn富集相;随氧化温度升高,氧化层厚度明显增加。影响连铸坯中Cu、As和Sn富集的主要因素是氧化温度。     

22SiMn2TiB钢250 mm连铸坯氧化铁皮分析及工艺改进

采用扫描电镜、EDX能谱仪和X射线衍射仪对22SiMn2TiB钢连铸坯的氧化铁皮除不净的原因进行分析。结果表明,在现行加热工艺条件下容易使钢中Si（0.70%～1.00%）氧化,并在连铸坯氧化铁皮中形成Fe₂SiO₄（铁橄榄石）,经高压水除鳞冷却后Fe₂SiO₄形成类似锚状形貌,将FeO层钉扎住,增加了与基体的附着力,致使氧化铁皮很难完全被除掉。通过优化加热工艺,控制连铸坯加热出炉温度为1 250～1 300℃,可使连铸坯经除鳞点后温度控制在1 173℃以上,减小氧化铁皮与基体的结合力,可有效的解决22SiMn2TiB钢连铸坯除鳞不净的问题。     

2205双相不锈钢连铸坯加热过程组织转变

对2205双相不锈钢连铸坯试样在1 220、1 240、1 260、1 280℃保温10、20、30和40 min进行加热处理,通过光学显微镜和铁素体仪试验分析2205双相不锈钢的组织和铁素体含量随保温时间和加热温度的变化情况.结果表明,2205双相不锈钢连铸坯试样在相同的保温时间下,随着加热温度的升高,铁素体含量逐渐增加,1 260℃时奥氏体晶粒明显变得粗大;在相同的加热温度下,随着保温时间的延长,铁素体的含量逐渐减少.     

30CrMo钢表面脱碳试验

 在实验室模拟CSP工艺的加热条件,对30CrMo钢进行试验,用金相法测量脱碳层厚度,用失重法对30CrMo钢的氧化层厚度进行估算,结合氧化烧损研究了加热温度和保温时间对30CrMo钢的实际脱碳层厚度的影响规律。结果表明,在试验气氛为（体积分数,%）CO216.5、O20.8、H2O13、N269.7,加热温度范围为1 000～1 150 ℃时,30CrMo钢的实际脱碳层厚度随着加热时间的增加而增加,低于1 050 ℃时,脱碳层厚度随着温度升高而增加,高于1 050 ℃时,脱碳层由于氧化加剧而减少,1 050 ℃为脱碳敏感温度。     

钢中残余元素对连铸圆坯纵裂的影响

使用Gleeble机测定了不同残余元素含量的连铸圆坯试样的高温力学性能,结果表明:Cu当量(Cu+10Sn)＝0.32 %的试样在925～1 000 ℃,特别是在950 ℃的热塑性显著降低;扫描电镜和俄歇检验发现,此温度下试样为沿晶断裂,在奥氏体晶界有Sn偏析.分析连铸生产条件认为,如拉速较低,结晶器内初生坯壳温度处于此高温脆性区,圆铸坯将可能产生纵裂.     

连铸坯氧化行为及其对铸坯冷却降温的影响

研究掌握铸坯凝固冷却过程中氧化层的生成及其对连铸坯冷却降温的影响,对连铸工艺制度的优化、铸坯表面温度的准确监测、热装热送与轧制工艺参数的确定具有重要意义。实验测试了不同温度下45号钢连铸坯的氧化过程,在此基础上建立了铸坯表面的氧化动力学模型,并且实验研究了氧化层厚度对连铸坯冷却降温过程的影响。结果表明,在连铸坯氧化活化期内,铸坯温度越高,氧化越快,但不同温度下最终形成的表面氧化层厚度相近;铸坯氧化动力系数为exp(9.77),氧化层表观活化能为9 323.07 kJ/mol。铸坯温度与氧化层厚度及冷却时间的定量关系表明:铸坯氧化层越厚,铸坯降温越慢;氧化层厚度每增加0.1 mm,平均降温速率降低1.051℃/min。     

连铸坯氧化行为及其对铸坯冷却降温的影响

研究掌握铸坯凝固冷却过程中氧化层的生成及其对连铸坯冷却降温的影响,对连铸工艺制度的优化、铸坯表面温度的准确监测、热装热送与轧制工艺参数的确定具有重要意义。实验测试了不同温度下45号钢连铸坯的氧化过程,在此基础上建立了铸坯表面的氧化动力学模型,并且实验研究了氧化层厚度对连铸坯冷却降温过程的影响。结果表明,在连铸坯氧化活化期内,铸坯温度越高,氧化越快,但不同温度下最终形成的表面氧化层厚度相近;铸坯氧化动力系数为exp(9.77),氧化层表观活化能为9 323.07 kJ/mol。铸坯温度与氧化层厚度及冷却时间的定量关系表明:铸坯氧化层越厚,铸坯降温越慢;氧化层厚度每增加0.1 mm,平均降温速率降低1.051℃/min。     

SCM435钢连铸坯高温热塑性研究

利用Gleeble-1500热模拟实验机测试了SCM435钢连铸坯的高温塑性,并通过金相、扫描电镜等方法对拉断后试样的断口及组织形貌进行了观察分析。结果表明:SCM435钢在1 000～1 260℃时,其断面收缩率大于60%,具有良好的塑性。材料存在两个脆性温度区域,收缩率均小于60%脆性温度范围为1 260℃至熔点区间和750～1 000℃区间,从而在制定连铸和热轧工艺制度时可避开该温度区,或尽量在该区域少停留。     

棒材连铸小方坯冷热混装加热工艺实践

针对连铸小方坯冷热混装加热工艺 ,造成加热炉能耗及钢的氧化烧损增加问题 ,提出了在生产实践中采取的技术措施 ,以节约煤气消耗 ,减少氧化烧损 ,提高成材率。     

温度和变形参数对Q345C钢连铸坯热塑性的影响

用Gleeble-2000热模拟机研究了Q345C钢250 mm×1 300 mm连铸坯热履历-连铸坯冷却过程和冷坯加热过程(300～1 320℃)的温度变化,应变速度(3～3×10-4 s-1)和降温速率(1～20℃/s)对热塑性的影响。结果表明,Q345C钢从1320℃冷却到钢的第Ⅲ脆性区,冷却速度越高,钢在第Ⅲ脆性区塑性越差;在600～850℃,连铸坯冷装加热后的热塑性要好于从液态直接冷却到这个温度区间的热塑性;在钢的第Ⅲ脆性区内,钢的热塑性随变形速率增大而变好。     

盾构机轴承套圈用钢42CrMo连续加热奥氏体晶粒长大模型

基于盾构机轴承套圈用42CrMo钢的等温奥氏体长大模型,并利用相加性原则,建立了该钢在连续加热过程中的奥氏体晶粒长大模型。该建立的模型考虑了原始奥氏体晶粒尺寸的影响,包括建立的在间隔时间（t_i-1,t_i）内晶粒尺寸d_i模型以及保温时间t_i^*模型。通过Gleeble-1500试验机,测试了42CrMo钢（/%:0.40C,0.23Si,0.60Mn,0.016P,0.001S,1.08Cr,0.22Mo）锻坯（终锻温度850℃）以100℃/s加热1000~1300℃,水冷后的奥氏体晶粒尺寸。结果表明,奥氏体化温度由1000℃增加至1100℃时,42CrMo钢奥氏体晶粒尺寸由16.3μm增至30.3μm;加热温度超过1100℃,晶粒尺寸急剧增加,1300℃时,奥氏体晶粒尺寸为112.5μm;奥氏体晶粒尺寸的模型预测值与实测值吻合较好。     

取向硅钢生产工艺技术分析和发展趋势

介绍了普通取向硅钢(CGO)和高磁感取向硅钢(Hi-B)铸坯高温加热两次冷轧、一次冷轧和铸坯低温加热两次冷轧、一次冷轧法4种成熟生产工艺的主要技术参数,取向硅钢理论研究(Goss晶核和抑制剂)和生产技术现状。取向钢的发展趋势为:提高(110)[001]晶粒取向度,降低取向硅钢铁损,发展铸坯低温加热(≤1300℃)和薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢工艺。     

液化天然气罐用9%Ni钢板坯连铸工艺优化

分析了9%Ni钢(/%:≤0.10C、≤0.35Si、0.30～0.80Mn、≤0.005S、≤0.008P、8.5～10.0Ni、≤0.10Mo、≤0.10Al)200～220 mm板坯连铸试生产中出现的结晶器液面结壳、铸坯表面网裂纹产生原因,对连铸工艺进行优化。结果表明,液相线温度偏差是导致9%Ni钢液面结壳的主要原因,基于差示扫描量热法(DSC)的实测数据建立了新的液相线温度计算公式,得出试验的9%Ni钢的液相线温度,在钢水过热度为10～30℃时能较好地满足板坯的连铸要求。通过控制[N]≤25×10^-6,[Al]≤0.03%,二冷比水量由0.6L/kg降至0.4L/kg,使9%Ni钢连铸顺行,铸坯内部和表面质量良好。     

碳氮化物析出模型在Nb微合金船板钢连铸工艺中的应用

针对含铌微合金钢(D36船板钢,%:0.12～0.16C、0.25～0.45Si、1.25～1.45Mn、≤0.020P、≤0.010S、0.015～0.040Als、0.015～0.025Nb、≤0.009 0N)连铸过程裂纹敏感性大的问题,建立了Nb(C,N)和A1N在奥氏体中的析出模型,以分析板坯在850～1150℃矫直时Nb(C,N)和AlN析出对铸坯热塑性的影响。结果表明,含铌微合金钢中碳氮化物的析出方式主要是晶界和位错线形核,在950℃时Nb(C,N)的综合析出速度和AlN在晶界上的析出速度最大。因此,含铌微合金钢的矫直温度应大于950℃。     

SCM435合金冷镦钢盘条控轧控冷工艺

对150 mm×150 mm连铸坯轧制Φ12 mm SCM435合金冷镦钢(%:0.35C、0.98Cr、0.16Mo)盘条的工艺试验表明:采用1020℃加热,900℃轧制,吐丝温度控制在780～800℃,相变前冷却速度控制在1℃/s左右,该钢可以获得均匀的铁素体+珠光体组织和良好的冷镦性能。     

SPHC钢薄板坯的高温力学性能

用Gleeble热模拟试验机对SPHC钢(%:0.02C、0.18Mn、0.03Si、0.04Als)70 mm×1250 mm板坯进行600～1 350℃的力学性能的研究,并借助扫描电子显微镜和能谱仪分析了拉力试样的断口。结果表明,SPHC薄板坯的第Ⅰ和第Ⅲ脆性区分别为1 200℃～固相线及600～850℃,850～1 200℃薄板坯的塑性最好;第Ⅲ脆性区试样为沿晶界断裂;晶界处夹杂物及γ→α相变中形成的片状铁素体造成了晶界脆性,降低了第Ⅲ脆性区材料塑性。     

冷却速率对无取向硅钢中夹杂物析出行为的影响

借助高温激光共聚焦显微镜实时观察了无取向硅钢(/%:0.001 8C,0.76Si,0.24Mn,0.074P,0.003S,0.001 Al,0.005 60,0.001 1N)连铸坯切取的试样从1 400℃以5~40℃/s的速率冷却至600℃时组织变化,并在实时观察后用非水溶液电解提取和分析了试样中的夹杂物。结果表明,冷却至987~1 020℃(高温)和830~636℃(低温)两阶段,分别开始有新相析出,并分别于952~918℃和804~636℃析出结束。第一(高温)阶段,随冷却速率增加,新相的开始、结束析出温度均升高,但析出温度区间减小;第二(低温)阶段,随冷却速率增加新相的开始、结束析出温度均降低,但析出温度区间增大;此外在较低冷却速率下,高温阶段有利于新相充分析出,在较高冷却速率下,低温阶段有利于新相充分析出;随着冷却速率增加,夹杂物抑制晶粒长大的效果逐渐减少,试样平均晶粒尺寸先是减少,并在10℃/s时达到最小,而后单调、快速增加。因此,应该选择5℃/s以下或者20℃/s以上的冷却速率,并尽可能避免生成0.21~0.50μm MnS、AlN以及冷却后期析出的Cu_xS夹杂物,使成品获得较好的磁性能。      

Mn对中碳钢连铸坯高温物理性能的影响

120 t转炉-LF-VD-连铸工艺生产37Mn5钢的280 mm×380 mm连铸坯易出现纵向裂纹。用Gleeble1500D热模拟试验机试验和分析了在1300～800℃时37Mn5钢(%:0.34～0.38C、1.30～1.55Mn)和45钢(%:0.42～0.50C、0.50～0.80Mn)280 mm×380 mm连铸坯的热塑性和力学性能,以及室温和1300℃之间加热和冷却时的膨胀-收缩效应。与45钢比较,得出≤950℃时37Mn5钢连铸坯的热塑性较低,在相变范围的体积变化较45钢铸坯大,导致37Mn5钢铸坯出现纵向裂纹。因此应降低37Mn5钢铸坯在540～870℃范围内的加热和冷却速度,以避免产生纵向裂纹。