TMCP工艺下Ti-Mg氧化物冶金钢轧态组织性能

摘要：为研究轧制过程中氧化物粒子对母材组织性能的影响，提出了一种只在再结晶区进行轧制的新工艺路线，利用常规冶炼及氧化物冶炼的实验钢分析其轧态显微组织、力学性能及相变过程。结果表明：在新轧制工艺下，氧化物冶金钢母材显微组织由常规的贝氏体板条束变为针状铁素体，其基体具有良好的力学性能，-80℃冲击韧性达149J；热轧工艺下的组织转变分两阶段进行，初期是针状铁素体的形核和晶粒细化，之后贝氏体相变被限制在针状铁素体板条间构成的区域内。     

超大型集装箱船用特厚止裂钢的发展

 超大型集装箱船用特厚止裂钢板由于优异的止裂韧性,能够显著减小复杂交变应力对甲板上部大开口部位形成的安全威胁。通过系统总结止裂韧性的评价体系、对比分析国内外超大型集装箱船舶的发展趋势和特厚止裂钢板的生产状况,综述了超大型集装箱船用特厚止裂钢板的显微组织特征和有可能实施的生产工艺。全厚度细小的等轴铁素体、多边形铁素体配合有限的细化贝氏体及心部γ线上的织构强化是改善特厚钢板止裂韧性的关键。东北大学提出的NEU-Rolling控轧工艺能够解决TMCP态特厚止裂钢板的生产难题。     

不同电磁场对亚快速凝固下高镁5059铝合金铸轧板显微组织和力学性能的影响

通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、差示扫描量热法(DSC)和拉伸实验等表征方法,研究了不同外场对高镁5059铝合金铸轧板微观组织和力学性能的影响。结果表明：当不同外场应用到铸轧实验中,中心偏析和微观偏析缺陷显著消失,非平衡共晶相的数量呈现明显的减少趋势。此外,铸轧板芯部区域的晶粒尺寸和纵横比也同样呈现出下降趋势,其中,电磁振荡场的作用效果最为显著。在电磁振荡场中,铸轧区内的熔体受到电磁搅拌力,导致铸轧区内枝晶尖端的溶质浓度梯度显著降低,沿铸轧板厚度方向的温度场逐渐趋于均匀,合金元素的固溶度显著提高。最终,高镁5059合金铸轧板的综合力学性能大幅度提高。     

道次间冷却工艺对轧制力的影响分析

采用道次间冷却工艺会使轧件温度降低,引起轧制负荷增加,影响轧机出口钢板厚度控制。但目前对于该影响程度多局限于定性认识上,缺乏对其定量性评价。基于此,结合模型分析、实验室研究和工业试验,分析了道次间冷却工艺参数对轧制力的影响规律。结果表明:对于100 mm厚钢板,通过道次间强水冷,在心表形成150℃左右温差时进行轧制,变形向钢板心部渗透;对于国内某3 500 mm中厚板轧机,采用"温控-形变"耦合轧制,道次轧制力增加了15%左右,由此引起的钢板厚度变化在0. 3 mm左右,在投入自动控制算法后,该厚度偏差可在后续道次消除。     

Al元素对耐候桥梁钢微观组织及力学性能的影响

利用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、拉伸试验机和冲击试验机等设备研究了Al含量对耐候桥梁钢的微观组织和力学性能的影响。结果表明:Al具有强化铁素体、抑制铁素体向珠光体转变的作用。尽管Al的添加有使钢晶粒粗化的倾向,但能显著提高钢的塑性和韧性,尤其是低温冲击韧性提高更为明显。随着Al含量的增加,钢的断后伸长率、低温冲击韧性和耐腐蚀性能提高,强度略有降低。Al的添加使耐候桥梁钢的室温断裂方式由解理断裂向韧性断裂转变。     

氧化物冶金工艺对EH36钢HAZ组织性能的影响

设计了Ti- Ca和Ti- Mg两种氧化物冶金脱氧工艺的EH36实验钢来考察粗晶热影响区的组织性能和冲击韧性。结果表明，两种处理工艺的实验钢热模拟后的焊接热影响区内都有大量细小的晶内针状铁素体产生；与Ti- Ca脱氧工艺相比，采用Ti- Mg脱氧工艺的实验钢，焊接热影响区中针状组织更加明显，夹杂物的类型也更加复杂，同时Ti- Mg复合脱氧工艺在焊接热循环中能够更好地钉扎奥氏体晶界。-40℃的冲击数据表明，Ti- Mg脱氧工艺处理后的实验钢HAZ冲击性能优于Ti- Ca处理工艺。     

基于数据挖掘与IA技术的中厚板轧后冷却控制系统的研究与应用

轧后冷却是热轧过程中的重要环节之一,其中冷却温度的精确控制直接影响最终产品的组织性能。东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室开发的中厚板先进冷却系统(ADCOS-PM)已经推广应用至全国大型钢铁企业10余条中厚板生产线。目前,最新一代的ADCOS-PM基于数据挖掘和IA(智能增强)技术,采用"VSG(变比例网格)+DNN(深度神经网络)"双模型并行的系统架构,解决了实际冷却控制过程中准确率低、温度波动大和首块命中难等共性问题,实现了自动化、信息化和智能化高度集成的冷却过程控制系统。     

后工业化时代的生态化轧钢工艺技术:钢铁共性技术协同创新中心工艺与装备开发平台简介

中国钢铁工业已经基本完成工业化,实现了机械化、电气化和自动化,产量已经占世界钢铁总产量的一半。但是,随着步入后工业化时代,资源、能源问题日益突出,自然界已经难以承担严重的需求负荷,而污染和排放等环境问题,也已经达到自然界可以忍受的极限。为了实现中国钢铁工业的平衡、协调、可持续发展,研究开发适应后工业化时代的生态化的钢铁轧制技术已经迫在眉睫。依据国际上钢铁工业的发展趋势和中国钢铁工业的重大需求,结合"2011计划"中钢铁共性技术协同创新中心工艺与装备研发平台的建设,总结出后工业化时代的重要的生态化(即减量化、低碳化、数字化)轧制技术,为企业自主创新、技术改造、转型发展提供参考。     

变形及合金元素对NM400连续冷却转变的影响

用MMS-200热力模拟试验机研究了低合金耐磨钢NM400在连续冷却条件下的组织演变规律,测定了不同化学成分钢的静态CCT曲线和动态CCT曲线,分析了变形及合金元素对组织转变的影响.结果表明:奥氏体区的变形促进铁素体相变,贝氏体相变温度降低,形成马氏体临界冷却速率提高.Mo抑制碳的扩散,细化晶粒,Ni的添加更加降低马氏体的临界冷却速率.冷速在10℃/s以上时,硬度超过400 HV,传统离线淬火及轧后在线超快冷工艺生产NM400钢均具有可行性.     

累积叠轧TC4合金制备超细晶组织的研究

通过累积叠轧技术进行TC4合金超细晶组织的制备,考察了TC4合金的热变形特点以及叠轧工艺窗口,研究了叠轧工艺参数和热处理制度对叠轧板材界面结合和微观组织的影响。结果表明：TC4合金的应力-应变曲线表现为动态回复特征,热模拟条件下在加热温度(≥700℃)和变形速率(≤0.1s-1)下能够实现强烈塑性变形。最终TC4合金进行叠轧界面的防氧化处理后,并在加热温度为720℃、轧制速度小于0.5m/s时,获得良好的界面结合和板材质量。累积叠轧变形过程是α/β协同变形和剪切变形综合作用的结果,组织中存在拉长的条带组织以及大量的剪切带。随着叠轧层数的增加,条带组织的间距逐渐变小同时剪切带组织逐渐增加,在叠轧16层(变形量为92.3%)后条带间距为200nm~500nm之间。热处理过程中随着加热温度的增加,溶质扩散和再结晶过程促进了界面结合并最终与基体保持一致,同时叠轧16层的TC4板材在加热温度700℃、保温时间60min的热处理过程中能够实现完全再结晶,获得晶粒尺寸为300nm~600nm的超细晶组织。