帘线钢线材表面质量分析

试验了国内外不同厂家生产的φ5.5 mm 0.72%～0.82%C帘线钢线材的表面质量。结果表明,多数 厂家的帘线钢线材表面无脱碳层,平均氧化层厚度≤7.7 μm,厚度波动≤1.13 μm,氧化层中Fe₃O₄,与FcO的含量相当,有利于去除氧化层;个别厂家线材脱碳层为0.05~0.10 mm,平均氧化层12.47 μm,厚度波动≤1.84 μm。     

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。     

20CrMnTi齿轮钢表面脱碳及疲劳行为研究

以20CrMnTi齿轮钢为研究对象,采用电阻炉进行不同温度下的脱碳试验,用金相法测量脱碳层厚度,研究加热温度对试验钢脱碳的影响规律;采用QBWP-6000J型简支梁旋弯疲劳实验机对试验钢进行旋弯疲劳测试,通过成组法测定试验钢的疲劳极限,绘制S-N曲线;采用扫描电镜对试验钢疲劳断口进行形貌观察,分析断裂机理;同时,对不同温度下脱碳后的试样进行旋弯疲劳测试,对比脱碳与不脱碳情况下试验钢的疲劳寿命,分析探究脱碳行为对试验钢疲劳性能的影响。结果表明,由于加热过程中氧化与脱碳行为同时存在,两者交互作用,导致全脱碳层厚度随温度增长呈现先增加后降低的趋势,750℃时全脱碳层厚度达到最大值120μm, 850℃时全脱碳层厚度达到最小值20μm,试验钢疲劳极限约为760 MPa,试验钢疲劳裂纹源主要为Al₂O₃非金属夹杂物;脱碳行为大大降低试验钢的疲劳寿命,影响试验钢疲劳性能,脱碳层越厚,疲劳寿命越低。为减小脱碳层对试验钢疲劳性能的影响,试验钢最佳热处理温度应设为850℃。     

国内外帘线用钢的生产现状及质量分析

介绍了帘线用钢的技术要求，并通过对比国内外帘线用钢的生产工艺及产品质量，对国内外帘线用钢的钢质洁净度、盘条表面质量及实际使用效果进行了阐述，并就夹杂物对帘线用钢质量的影响进行了分析。     

不同热处理工艺对帘线钢72A氧化铁皮状态的影响

帘线钢在下游拉丝工艺中,必须将氧化铁皮去除,目前主要有两种去除工艺:酸洗法及机械破鳞法,而这两种方法对氧化铁皮的厚度及结构要求均不同。通过实验研究了帘线钢72A在不同热处理工艺条件下氧化铁皮的生成情况,构建了定量分析其氧化铁皮生成量的数学表达式,并对典型工艺试样氧化铁皮结构与厚度进行了金相分析,为现场进行工艺制定提供了依据。     

合成渣精炼法控制帘线钢中的非金属夹杂物

主要论述了帘线钢中非金属夹杂物的控制方法.根据帘线钢对非金属夹杂物的要求和夹杂物对帘线钢性能的影响,利用CaO-SiO2-A12O3三元相图确定合成精炼渣的成分,优化设计帘线钢的冶炼工艺,使钢中夹杂物的尺寸变小,满足了帘线钢性能的要求.     

碳含量对帘线钢凝固析出TiN夹杂的影响

对含碳量(质量分数)分别为0.72%、0.82%和0.95%的帘线钢凝固析出TiN夹杂进行热力学研究,结果表明:碳含量对于不同强度级别的帘线钢中TiN夹杂的析出有着明显的影响.随着帘线钢碳含量增加,凝固前沿温度逐渐降低,析出TiN夹杂所需的氮钛活度积也逐渐下降.在相同的钢液初始Ti、N含量条件下,较高碳含量的帘线钢中析出的TiN夹杂尺寸会大于较低碳含量帘线钢中析出的TiN夹杂尺寸.为了控制超高强度级别的过共析帘线钢中TiN夹杂的析出对帘线钢加工性能的有害影响,必须通过冶炼工艺进一步降低钢液中的钛、氮含量.     

帘线钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学

帘线钢要求良好的拉拔性能,而影响其拉拔性能的主要因素之一是钢中非金属夹杂物。钢中非金属夹杂物的主要来源为钢液的脱氧反应,为了更好地控制帘线钢中非金属夹杂物,必须对其脱氧热力学有深刻认识。然而,目前教科书中纯铁液脱氧热力学不能指导工业生产实践,且当前实际钢液的脱氧热力学没有系统化,需要进行深入研究。对帘线钢成分条件下的脱氧热力学进行了计算,并与纯铁液条件下的脱氧平衡曲线进行了对比分析,发现帘线钢成分条件和纯铁液条件下的脱氧平衡曲线差异明显。由于帘线钢实际生产过程中不可避免地存在多种合金元素,相比于纯铁液条件,帘线钢成分条件下的脱氧平衡曲线能够更加准确地指导帘线钢实际生产过程中的脱氧和非金属夹杂物的控制。     

安钢高线帘线钢盘条的拉拔性能研究

分析了影响帘线钢拉拔性能的因素,从盘条的表面质量、夹杂物、成分偏析和轧钢工艺参数四个方面对安钢高线帘线钢的生产进行了优化,提高了安钢帘线钢盘条的拉拔性能。     

帘线钢中钛夹杂形成的热力学分析

对帘线钢中TiN夹杂的形成热力学进行了计算,通过理论计算表明,在帘线钢凝固过程后期,固液界面的TiN平衡浓度积较低,易形成钛夹杂.相对碳含量较低的帘线钢而言,碳含量较高的帘线钢在凝固后期由于固液界面的温度较低,导致TiN平衡浓度积也较低,更易于形成钛夹杂.根据理论分析结果,采取了相应的技术措施,使与钛夹杂相关的帘线钢合格率得到明显提高.     

加热期间弹簧钢55SiCr表面脱碳的影响因素研究

在实验室研究了加热温度、保温时间和加热炉内气氛对弹簧钢55S iCr表面脱碳的影响,并对脱碳反应进行了热力学分析。结果表明：在950℃-1250℃范围随温度升高,弹簧钢完全脱碳层厚度先增加后减小,1200℃时完全脱碳层厚度达到最大值,1250℃时由于氧化速度大于脱碳速度,完全脱碳层消失。弹簧钢完全脱碳层厚度分别随加热时间延长、气氛中CO2含量升高、O2含量升高和H2O（g）含量增加而明显增加。当温度为950℃、气氛中O2含量为1%、加热时间为35 min的条件下,可避免完全脱碳层的形成。     

H2/H2O气氛下Fe?C合金薄带气固脱碳反应动力学

为对H₂/H₂O气氛下Fe?C合金薄带的气固反应脱碳进行动力学研究,在保证快速脱碳而铁不氧化的前提下,利用可控气氛高温管式脱碳炉,研究了不同的脱碳温度、薄带厚度、脱碳时间对Fe?C合金薄带脱碳效果的影响。结果表明延长脱碳时间、提高脱碳温度、减少薄带厚度均可提高脱碳效果。当脱碳温度为1353 K,在脱碳过程中,薄带可以分成明显的3层,由表面到内部依次是完全脱碳层、部分脱碳层和未脱碳层。完全脱碳层的组织为铁素体,此部分碳含量最低;部分脱碳层由铁素体、渗碳体和少量石墨相组成,未脱碳层由珠光体和大量石墨相组成,此部分碳含量最高。脱碳层的厚度随着脱碳时间的延长而增加,脱碳层的厚度y与时间t平方根满足良好的线性关系,可用函数y =kt0.5描述,碳原子扩散所需扩散激活能为122.36 kJ?mol?1,脱碳反应为表观一级反应,表观活化能为153.79 kJ?mol?1。      

Investigation of Decarburization in Spring Steel Production Process – Part I: Experiments

Decarburization and oxidation have considerable influence on the product properties of spring steels. The investigations in part I of this paper concentrate on the experimental determination of the influence of different thermal cycles on the decarburization process. With the thermo‐mechanical simulator Gleeble 1500, the influence of different process parameters, such as the time between furnace reheating and hot rolling, the hot rolling temperature, finish rolling temperature, laying temperature, and the α→γ phase transformation temperature range, is systematically investigated. In part II of this paper [15], numerical simulation techniques are applied to simulate the decarburization behavior under the experimental conditions, which are described in the present part I.     

两种类型薄板坯连铸连轧生产线配置研究

薄板坯连铸连轧工艺有两个发展趋向:超薄带钢生产线和多品种生产线。针对这两种不同类型生产线的要求,提出了相应的总体配置方案,包括生产线产能和产品的品种及规格确定;铸坯合理厚度、薄板坯连铸机流数、机型、结晶器类型的选择;加热方式的选择及辊底式加热炉炉长的计算;粗轧机组和精轧机组的配置及铁素体轧制和半无头轧制技术的应用等。     

厚板轧机减轻水印对厚度影响的控制方法

 步进梁连续式加热炉水印会导致中厚板轧制钢板厚度的波动。针对厚板加热炉的结构形式和厚板轧机控制模型的设定特点,研究出了一种可以针对加热炉水印位置进行轧制设定的控制方法。使用此方法可以对加热炉水印位置的轧制力进行单独设定,从而减轻甚至消除加热炉水印对厚板厚度的影响。在宝钢5 m厚板轧机现场应用后,厚板厚度精度得到了明显改善。     

Formation of Edge Crack in 1.4%Si Non-oriented Electrical Steel during Hot Rolling简

Microstructure evolution, dynamic recrystallization, high temperature oxidation and hot ductility of 1.4 % Si non-oriented electrical steel sheets were investigated to reduce edge cracking. The causes of cracking were found to be coarse as-cast microstructure, grain boundary oxidation in reheating furnace, lack of dynamic recrystallization during hot rolling and increase of temperature, resulting in reduced hot ductility in strip edge region. Countermeas- ures against the edge crack are proposed accordingly. Lowering reheating temperature and reducing holding time re- duced oxidation and decarburization. Hot charging temperature was increased to decrease reheating temperature. And using an edger can refine microstructure in strip edge region. Finally, edge heater can be added to increase edge re- gion formability by inducing dynamic reerystallization and ductility by increasing temperature.     

线材表面脱碳原因分析与控制研究

分析了线材表面脱碳的主要原因,提出通过优化加热温度、加热时间、炉内气氛等参数可以将线材表面脱碳层深度控制在标准范围内.     

The Influence of Oxide Scale on Heat Transfer during Reheating of Steel

The present work presents methodology and development of a mathematical model for prediction of the influence of oxide scale on heat transfer during reheating of steel in an industrial furnace. In this developed model, temperatures inside the steel billet were measured and with thermocouples at selected places and were collected by a water cooled computer that was traveling inside the slab. CFD is used to calculate the flow field inside of a furnace. The mass‐transfer coefficient of the scale formation is obtained by solving the convection mass‐diffusion equation across a boundary layer to the surface of a flat plate. A model for inverse heat conduction is employed to calculate the local surface temperature and heat flux on top of the growing oxide scale layer on a slab moving through a walking beam reheating furnace. By using the inverse method, the transient temperature and heat flux was firstly determined on the surface of the steel. During subsequent computations, the growth of the scale was calculated and the surface temperature of the oxide scale was extracted by using the Cauchy data from the previous calculations. The sensibility of the model on steel physical parameters is studied, and suitable parameters were obtained for heating a low carbon steel plate in the reheating furnace. Results show that the oxide scale layer should not be neglected in reheating models.     

高碳钢连铸坯加热脱碳的有限元模拟

进行了0.72%C-1.30%MnU71Mn高碳钢250 mm×280 mm×6000 mm连铸坯加热时的传热有限元模拟和通过非线性回归分析,得出钢坯在加热后钢坯脱碳深度d (mm)与加热前脱碳深度d₀ (mm)、钢坯表面温度 T(K)和加热时间 t (min)之间关系的数学模型: d=d₀+(2.132×10^-7T²-0.0002T+0.0163)·(0.208 t^0.5-d₀)。实测结果表明,模型的相对预报误差≤3.2%。根据模型计算得出铸坯的优化工艺为预热段1150℃ 86min,加热段1250℃ 131min,均热段1230℃ 68min。检验结果表明,采用优化工艺,成品脱碳深度可降低20%左右。