V-Ti微合金钢的轧后冷却相变及第二相析出行为

通过采用Gleeble3800进行热模拟试验,研究了V—Ti微合金钢热变形奥氏体的轧后冷却相变行为。并且利用电解浸蚀和碳萃取复型法获取第二相析出物,从而对轧后冷却相变中的第二相析出行为进行了研究,并探讨了不同冷却速度对第二相析出的影响。     

快速冷却对304奥氏体不锈钢低温气体渗碳强化的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针X射线微区分析仪、显微硬度计和残余应力分析仪研究了不同冷却速度下304奥氏体不锈钢低温气体渗碳后的性能。结果表明:渗碳后各试样表面均形成一层高硬度、高残余压应力的扩张奥氏体层,表面强化效果显著。经不同冷却速度处理后,试样表面的显微形貌、物相组成、碳浓度分布、硬度和残余应力均无明显差异,说明快速冷却对304奥氏体不锈钢低温气体渗碳强化并无影响。     

热轧带钢层流冷却过程中残余应力分析

针对热轧带钢16Mn轧后层流冷却过程,建立了温度与相变耦合计算的有限元模型,分析了冷却过程中带钢内应力的变化规律.结果表明.对于厚度为3.0mm的带钢经过层流冷却后沿带钢厚度方向温度趋于一致,沿宽度方向温差进一步增大.在不考虑初始应力的状态下,层流冷却结束后,带钢中部为18MPa的轧向拉应力,边部为-187MPa的轧向压应力.带钢边部存在的温度梯度和相变行为的差异是带钢在冷却过程中产生残余应力的主要原因,这种残余应力状态最终会导致带钢产生边浪.     

用冲天炉开发生产针状体球铁轧辊

针状体球铁轧辊以其较高的强度、韧性和硬度及辊身硬度落差小,较好的耐磨性等优良特性而被广泛应用于型材、棒材、管材的精轧机组,并逐渐扩展到半精轧。 大量生产实践证明,只需在合金球铁中调整铬、镍。铝等元素的含量,藉以改变Ｓ曲线的形状和位置,降低轧辊铸件的临界冷却速度,就可以在铸态下直接使轧辊获得针状体组织。由于在铸态下直接得到贝氏体组织时,必须添加高的铬、镍、钼等合金元素,因此常伴随着相当高的残余奥氏体及残余应力。为适应轧制条件必须控制好残余奥氏体的含量,通过必要的处理,消除残余应力,控制残余奥氏体量…     

低成本Q500E低合金高强度厚钢板的开发

为开发低成本Q500E低合金高强度厚钢板,系统研究了未再结晶区变形量和变形后冷却速率对一种低合金钢奥氏体连续冷却相变(CCT)行为和组织变化规律的影响。通过系列TMCP试验,探讨了精轧温度对试验钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明,未再结晶区变形量、变形后冷却速率和精轧温度均能显著影响试验钢的显微组织和力学性能。生产低成本Q500E厚钢板的TMCP工艺为:在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行两阶段轧制,精轧温度800～850℃,精轧压下率75%,轧后以高于10℃/s的冷却速率冷却至450～500℃。     

550L板坯升级轧制600L牌号带钢试验研究

针对高强汽车钢生产合同量小、规格繁多,混浇坯和合同余材多的问题,以550L带钢的生产为例,研究了终轧温度、冷却速率对550L带钢组织以及力学性能的影响。结果表明,粗轧在再结晶区利用大变形量获得细小均匀的奥氏体组织;精轧采用低温轧制,获得内部有大量变形带的扁平状奥氏体组织,可以提高晶界面积,增加相变形核核心和驱动力,在随后的超快密集冷却过程中形成晶粒细小的铁素体组织,充分发挥细晶强化、相变强化、析出强化、位错强化的作用,使其性能达到高级别600L牌号带钢性能,实现了升级轧制,解决了上述问题。     

700 MPa级高强钢层流冷却过程的多场耦合数值模拟

结合首钢京唐2250热轧产线，采用有限元方法研究了700 MPa级高强钢在层流冷却过程中温度场、应力场以及相场的演变规律。结果表明：模型计算的钢板宽度方向温度分布与实际测量值基本吻合，水冷过程中表面冷速大于心部，水冷后带钢表面出现“返温”现象；带钢在冷却过程中的相变潜热对卷取温度的贡献约为40℃;层冷结束后，带钢上表面板宽中部和边部分别存在160和203 MPa的拉应力，并且边部下翘产生浪形，这是带钢宽度方向冷却不均所致。通过设置50、100以及150 mm的边部遮蔽宽度，分析其对带钢边部温度和残余应力的影响，得出当遮蔽宽度为100 mm时，带钢边部温度、残余应力及板形改善明显。     

薄板坯连铸连轧高强度低合金钢的控轧控冷工艺

针对FTSR工艺生产的700 MPa级高强度低合金(HSLA)钢进行了控轧控冷(TMCP)工艺试验研究,分析了不同控制轧制和控制冷却工艺对钢带力学性能和组织的影响规律。结果表明:热轧钢带强度与精轧阶段控制轧制道次积累变形量呈现显著正相关;层流冷却方式对钢带性能影响不显著,但间隔冷却模式能够改善钢带通宽方向性能不均匀性;控制冷却终点温度由600 ℃提高至670 ℃,钢带显微组织随温度升高而发生粗化,但析出相析出更充分,钢带强度持续升高。     

冷却速度对CAP1400核主泵泵壳用奥氏体不锈钢铸造组织的影响

采用OM、SEM和EPMA手段分析了CAP1400泵壳用奥氏体不锈钢在1480℃重熔后以不同速度冷却至1340℃后水冷的凝固组织,研究了不同冷却速度对铁素体相分数及成分的影响规律。结果表明,CAP1400泵壳用奥氏体不锈钢重熔后的凝固组织主要由奥氏体相和残余δ铁素体相组成。凝固速度越快,残余δ铁素体相含量越多,奥氏体含量越少,且粗大的奥氏体相变得更为细小。在同一凝固速度下,δ铁素相中Cr、Si、Mo、Mn元素含量均高于奥氏体相。随着凝固速度的加快,δ铁素体相和奥氏体相中的Cr含量升高,而Ni、Si、Mo、Mn含量的波动幅度较小。     

轧制工艺对460 MPa级低屈强比耐火耐候钢组织性能的影响

利用热模拟方法测定低屈强比耐火耐候钢不同速率冷却后的组织。对比轧后弛豫工艺与未弛豫工艺以及终冷温度对试验钢性能的影响,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析不同工艺对钢轧后显微组织的影响。结果表明,随冷却速度的增加,钢板组织由多边形铁素体变为针状铁素体+粒状贝氏体复相组织;由于弛豫处理过程中过冷奥氏体部分转变为多边形铁素体,钢板屈服强度和屈强比均下降;随着终冷温度的降低,钢板的屈服强度和屈强比上升,与钢中针状铁素体的细化与M/A组元的弥散强化有关;轧后直接水冷,并控制终冷温度至500~560 ℃,可获得高强度与低屈强比的良好匹配。     

耐候钢层冷边浪缺陷原因分析与控制

针对某产线SPA-H耐候带钢层冷边浪缺陷问题,分析了其产生机理,即是由于带钢宽度方向冷却不均,中部与边部相变不同步,热应力和相变应力的耦合作用而产生的。结合SPA-H钢的CCT曲线,开展了轧制速度、终轧温度、卷取温度对层冷后带钢板形影响的试验研究。结果表明,轧制速度、终轧温度和卷取温度对带钢层冷后板形均有影响。为此,对工艺参数进行了优化,将轧制速度控制在8 m/s以内,终轧温度由850 ℃降低到840 ℃,卷取温度由540 ℃提高到580 ℃,带钢板形明显改善;提高卷取温度后带钢强度降低,通过增加合金元素Mn、Cr的含量,可以确保带钢性能;同时,结合设备排查措施,使耐候带钢层冷边浪缺陷得到了有效控制。     

厚规格车轮钢表面麻坑缺陷成因及控制策略

分析了厚规格车轮钢表面麻坑缺陷的微观形貌及成因,针对缺陷成因提出了相应的热轧生产控制策略。研究表明：厚规格车轮钢轧后氧化铁皮厚于常规钢种,用户开平过程中带钢表面氧化铁皮发生破碎后从带钢基体脱落,随开平过程被矫直辊压入带钢表面进而形成麻坑缺陷;采用“降温增水提速”的工艺措施,降低板坯出炉温度、精轧入口温度,增加精轧机架间冷却水量,提高精轧轧制速度,可以有效控制带钢表面氧化铁皮厚度,显著降低麻坑缺陷的发生率。     

Q355B钢板火切后窄板料变形原因分析及控制措施

针对Q355B钢板火焰切割(火切)后窄板料产生翘曲、侧弯等变形缺陷的问题,检测了Q355B钢板残余应力。结果表明:Q355B钢板火切后窄板料变形是成品钢板中存在较大残余应力和残余应力不均匀而导致的。因此,对不同轧制、冷却工艺生产的Q355B钢板的残余应力进行了检测,发现返红温度低是钢板残余应力显著增大、残余应力波动较大的主要原因。为此,提出了采用控轧不控冷工艺,控制钢板终轧温度在780～810 ℃,在确保钢板性能的前提下,避免了钢板因控冷产生较大的残余应力及残余应力波动。同时,针对采用不控冷工艺生产的Q355B钢板屈服强度不足或余量不够的问题,对Q355B钢板的C、Mn含量进行优化调整。采用上述措施后,保证了钢板力学性能,并将钢板残余应力控制在150 MPa 以下,整板最大残余应力波动由182.3 MPa降至26.45 MPa,使钢板的不平度小于2 mm·m^-1,满足了用户的要求。     

热轧带钢酸洗山水纹缺陷的形成机理

分析了热轧带钢酸洗山水纹缺陷的形成机理,即粗轧时板坯表面新生成的或者残留的氧化铁皮在辊缝中开裂,在轧制力作用下,硬度比氧化铁皮低的基体金属被挤压入裂缝形成粗轧条纹。现场调查显示,精轧除鳞后粗轧条纹上残留大量黑色Fe3O4,这些残留的氧化铁皮颗粒在精轧时被压入带钢基体并与带钢同步纵向延展,导致酸洗后带钢表面相应区域与周边正常区域出现轻微的粗糙度差异和明显的色差,形成山水纹色差缺陷。     

00Cr12NiNbTi不锈钢热轧中析出行为

对00Cr12N iNbTi铁素体不锈钢进行加热、粗轧、精轧及卷取过程的模拟实验,应用扫描电镜、透射电镜、化学相分析及热模拟等方法对试样中析出物进行了定性定量分析。结果表明:加热到1140℃,保温0、45和90 m in后,粒子主要为TiN,Ti的固溶率为66.3%,N的固溶率为1.3%;从粗轧到精轧,微米级的小颗粒减少,大颗粒增多,颗粒平均尺寸由1.8μm增大到3.2μm,有聚集长大现象;在热轧过程中微米级粒子形貌为方形或球形,基本保持稳定;纳米级的(Nb,Ti)C颗粒在精轧阶段开始析出,卷取保温及缓冷至室温过程中大量析出,多分布于晶界及晶内处,在较高温度下卷取会析出较多的纳米级(Nb,Ti)C颗粒。     

轧后冷速对X120管线钢组织和强度的影响

研究了X120管线钢模拟控扎后冷却速度对组织性能的影响。扫描（SEM）和电子背散射衍射（EBSD）观察结果表明,提高控轧后冷速可以得到有效晶粒尺寸细小的板条贝氏体,有利于提高大角度晶界百分比,并结合力学性能测试结果,得出细小的板条贝氏体和大角度晶界有利于提高管线钢强度。利用透射电镜和能谱分析研究了实验钢中Nb、Ti等微合金元素的析出规律,冷速越大析出相粒子越细小弥散,沉淀析出强化效果越好。细晶强化、晶界强化和析出相强化等都是管线钢强化的主要方式。     

700MPa级高强汽车用钢热轧工艺研究与应用

利用Gleeble-3500热-力模拟试验机并通过实验室热机轧制,研究了加热温度、终轧温度、轧后冷却速率、卷取温度及卷取后保温时间对T700钢显微组织、析出物和性能的影响规律,并在此基础上经工业试制,开发出满足用户要求的抗拉强度700MPa级高强汽车用钢板。研究表明:在设定的化学成分条件下,较适宜的加热温度为1 240~1 270℃,终轧温度为860~890℃,卷取温度为550~600℃。     

热轧低碳铝镇静钢表层粗晶缺陷原因分析及控制措施

针对低碳铝镇静钢热轧带钢生产时易出现表层粗晶缺陷的问题,对缺陷形貌及分布情况进行了分析,结合该钢种的CCT曲线及轧线实际生产工艺参数,研究了其表层粗晶的产生原因。结果表明,带钢边部温降导致其处于两相区轧制是造成表层粗晶的关键因素。因此,通过提高终轧温度,加强轧线冷却均匀性控制,对轧辊辊身温度监控,精轧采用升速轧制等措施,可以改善带钢长度方向的温度均匀性、减少带钢边部温降,避免带钢进入两相区轧制,可有效控制带钢表层粗晶缺陷。     

Ti微合金化700MPa级汽车大梁钢的研究

通过实验,采用低成本Ti微合金元素进行强化,获得了抗拉强度745～760MPa,下屈服强度640～655MPa,伸长率为23. 0%～23. 5%的热轧钢板。同时,通过调整热轧工艺,获得了终冷温度与热轧板强度的关系。此外,研究了轧制过程不同阶段析出相的种类、分布以及析出量的变化情况。结果表明,钢板屈服强度、抗拉强度与其终冷温度基本呈线性关系,随终冷温度的降低,屈服强度和抗拉强度均明显提高。析出相的定量分析结果表明,在粗轧结束时,Ti的析出率接近50%,在精轧结束时,Ti的析出率接近60%。在700℃等温卷取后,Ti的析出率超过95%。降低卷取温度到650、600℃时,Ti的析出率分别降低到87. 5%、75. 2%。如果700℃终冷后采用空冷方式冷却,Ti的析出率最低,降低到只有63. 3%,与精轧结束时析出量相近。