帘线钢表面氧化优化工艺及控制机理研究

采用OM和SEM分析方法研究了帘线钢空气气氛下连续氧化行为以及高线精轧、吐丝温度对热轧盘条表面氧化铁皮厚度和相组成的影响,同时采用热模拟方法分析了FeO层发生先共析、共析转变生成Fe3O4的条件.实验结果表明,945℃是帘线钢快速氧化起点温度,随着温度升高,氧化速率急剧增加;而当温度降低到700℃时,氧化过程极其缓慢.控制700~945℃范围内的冷速是控制氧化铁皮厚度及相组成的关键工艺.高线生产控制精轧和吐丝温度在900~940℃,氧化铁皮厚度7~20μm,FeO质量分数为65%~80%,具有最佳除鳞性能.热模拟分析表明,400~500℃是FeO层发生共析转变的"鼻尖"温度,孕育期最短.提高400~500℃区间冷速可抑制FeO层发生共析转变,使机械除鳞率提高3%左右.     

低合金钢板条组织中影响低温韧性的“有效晶粒尺寸”

采用OM,SEM,TEM及EBSD等方法,对低合金钢板条组织的精细组织结构进行了研究,并测试了不同热处理条件下试验钢的低温韧性。研究过程中,从晶体学、亚单元对性能的定量影响规律、解理裂纹扩展路径的实际观察等3个方面分别研究控制低温韧性的"有效晶粒尺寸"。几个不同方面的研究结果均表明,板条块(block)是决定低合金钢板条组织低温韧性的最小亚单元,即板条块尺寸是影响低温韧性的"有效晶粒尺寸"。     

10CrNi5Mo船体高强韧特厚钢板的研究

研究开发了120mm高强韧特厚钢板,通过力学性能分析和断口形貌、组织观察对工业试制钢板的综合性能进行了研究。结果表明,采用NiCrMo合金系成分设计,工业试制的10CrNi5Mo特厚钢板获得了良好的综合性能,显示出了高的上平台冲击功和良好的低温韧性。     

棒线材连轧全部道次轧件尺寸预测通用模型

棒线材轧制的尺寸精度至关重要，但因轧制道次多、孔型内变形复杂，所以提高尺寸精度难度大。建立棒线材连轧过程全部道次轧件尺寸预测通用模型，为计算和预测棒线材轧制变形提供了高效的方法。分别预测了轧制?9 mm规格Q235和65Mn线材以及轧制?40 mm规格40Cr和20CrMnTi棒材全部道次的轧件尺寸，其中轧制参数按照模型推荐的全部道次压下量进行预测，最终预测成品尺寸的相对误差为-1.56%～0.78%,绝对误差为-0.14～0.07 mm,预测精度满足目前钢铁企业实际生产的最高精度需求。该模型在计算不同类型生产线轧制的各类钢种时具有通用性，有较高的计算时效性，可作为棒线材轧制工艺数字化转型的基础模型。     

攀钢瓦斯泥脱锌还原工艺研究

对攀钢瓦斯泥进行脱锌还原试验,并分析了还原温度、还原时间、焦粉配比和石灰对脱锌还原效果的影响.试验结果表明:瓦斯泥锌挥发率和铁金属化率均随反应温度升高和反应时间增加而增大,但温度的影响是决定性的.增加焦粉配比和石灰对锌挥发率和金属化率的影响不明显.     

线材表面对称粗晶形成原因分析

针对超低碳钢高速线材盘条尾部表面对称粗晶进行了研究,分析了粗晶出现的位置、表面组织形态及相应的生产工艺环节。结果表明：线材表面对称粗晶是由于线材尾部在吐丝前夹送辊夹持时产生微变形,其表面奥氏体晶粒并没有发生动态再结晶晶粒细化,而是在随后的缓慢冷却过程中发生了奥氏体的静态再结晶晶粒粗化,尤其在表层以下的近表面的位置,晶粒以迅速长大的方式向表面变形储存能较高的区域推进,将夹送辊夹持带来的变形能释放,从而造成表面局部奥氏体晶粒异常粗大。为此,改变夹送辊的孔型设计,可解决线材表面对称粗晶问题。     

高炉用复合棕刚玉砖蚀损机理的研究

针对高炉使用的复合棕刚玉砖,进行了K、Na、Zn、Pb单独和混合作用的侵蚀实验,考察了温度、时间对砖体膨胀率和有害元素含量的影响,并结合SEM微观结构分析,认为K、Na对砖体侵蚀的适宜温度区间是700~1 000℃,高于1 000℃,K、Na在砖体中的含量迅速降低,砖体中的Zn含量随温度升高而降低,温度对砖体中Pb含量影响不大,砖体有害元素含量随侵蚀时间延长而增加.K、Na既可以单质形式向砖体中心渗透,又可以氧化物形式与砖体中A l2O3、SiO2等形成低熔点化合物,对砖体构成进一步侵蚀.Zn、Pb难以单独对砖体渗透和侵蚀,在K、Na对砖体侵蚀形成孔隙后,Zn、Pb的侵入加速了复合棕刚玉砖的解体.     

苛刻氢环境下耐火耐候螺栓钢的延迟断裂行为

利用电化学充氢、恒载荷缺口拉伸延迟断裂的实验方法分析了1000 MPa级耐火耐候螺栓钢和传统普碳螺栓钢在苛刻氢环境中的延迟断裂行为和微观机理。结果表明:在苛刻氢环境(氢含量≥3×10~(-6))中加载100 h的临界断裂时间条件下,耐火耐候螺栓钢缺口试样的延迟临界断裂应力σ_(NC )比传统普碳螺栓钢提高了348 MPa,延迟断裂强度比σ_(NC)/σ_(N0)提高了24%,氢脆敏感性指数HEI_C(%)降低了44.1%。耐氢致延迟断裂性能明显优于传统普碳螺栓钢,为减免涂装耐火耐候新型螺栓钢在沿海、潮湿等恶劣环境中长期服役提供了条件;高温回火中大量弥散析出的纳米级(V,X) C型碳化物形成捕获H原子的氢陷阱是耐火耐候钢大幅度改善耐延迟断裂性能的原因,同时纳米级Nb、V析出物和含Mo合金渗碳体的二次硬化是耐火耐候钢具有优良高温性能的主要原因。     

冷却速度对10Ni5CrMo钢组织和性能的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机,建立了10Ni5CrMo钢的连续冷却转变曲线。分析了10Ni5CrMo钢在不同冷却速度下的组织转变规律。结果表明:当冷却速度小于0.2℃/s时,钢中得到粒状贝氏体组织;当冷却速度为0.5℃/s时,组织为粒状贝氏体和下贝氏体;当冷却速度在1～2℃/s时,组织为板条状的马氏体和贝氏体的混合组织;当冷速进一步增大,达到5℃/s时,钢中得到了单一的马氏体组织。为了研究冷却速度对强度和低温韧性的影响,在实验室采用不同冷却方式模拟不同的冷却速度并进行冲击和拉伸试验,试验结果表明:不同冷却方式下钢的强度相差不大,低温冲击韧性有较大提高。对不同冷却方式下的精细结构进行深入分析,马贝混合细化了板条块及板条束。研究认为适当比例的马贝混合组织能提高10Ni5CrMo钢的低温韧性。     

10CrNi5MoV钢板条M/B组织亚单元对强韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜并利用背散射电子衍射(EBSD)的方法对低碳NiCrMoV钢经不同冷却方式获得的马氏体/贝氏体组织、亚结构进行了定量分析,研究其对强韧性的影响.结果表明:10CrNi5MoV钢原始奥氏体晶粒内的组织经不同比例马氏体、贝氏体混合后,强度变化不大,而韧性随板条柬和板条块尺寸的减小而提高,此时单个板条的宽度在0.38 μm左右.进一步研究表明,板条束界和板条块界对裂纹扩展具有相同的阻碍作用,且板条块宽度对冲击韧性的影响作用远远大于板条束.因此,本研究中的板条块可作为低碳马氏体钢对韧性起作用的组织控制亚单元,即板条块尺寸为控制韧性的"有效晶粒尺寸".