小压下率冷轧过程中低碳钢氧化铁皮断裂行为研究

针对免酸洗新工艺中采用小压下率冷轧或平整工艺，试验研究了不同压下率冷轧前后SPHC带钢操作侧（OS侧），中间部位，驱动侧（DS侧）3个位置表面和截面的氧化铁皮形貌和厚度，以及氧化铁皮在冷轧过程中的断裂行为。结果表明，试验钢热轧后冷却过程中的热应力使其表面氧化铁皮产生裂纹，且卷取后的冷却速率会对表面氧化铁皮结构产生较大影响；采用10%冷轧压下率时，带钢表面出现较多氧化铁皮块状脱落和粉化脱落现象，表面质量破环严重；采用5%冷轧压下率时，带钢表面仅出现少量氧化铁皮块状脱落，大部分氧化铁皮达到只开裂不剥落状态；氧化铁皮在常温下塑性较差，在冷轧后氧化铁皮厚度未发生随钢基体明显变薄的协同变形。     

冷轧压下率对TRIP钢组织性能的影响

冷轧压下率对TRIP钢成品带钢力学性能和成形性能有重要的影响。以TRIP600钢为例，采用金相显微镜和拉伸试验机等检验设备，研究了不同冷轧压下率（50%、55%、60%和65%）对其组织和性能的影响。结果表明，随着冷轧压下率的增加，成品带钢组织中铁素体晶粒尺寸减小，铁素体体积分数减少，贝氏体+马氏体+残余奥氏体体积分数增加；其屈服强度和抗拉强度随着压下率的增加而增大，塑性指标则呈现先增大后减小的趋势；当压下率为60%时，成品带钢各项性能指标最佳，其强塑积为21.3 GPa·%，此时组织中残余奥氏体体积分数与其C质量分数的乘积较高，与TRIP效应提高带钢强塑积的理论一致。     

冷轧压下率对TRIP钢组织性能的影响

冷轧压下率对TRIP钢成品带钢力学性能和成形性能有重要的影响。以TRIP600钢为例，采用金相显微镜和拉伸试验机等检验设备，研究了不同冷轧压下率（50%、55%、60%和65%）对其组织和性能的影响。结果表明，随着冷轧压下率的增加，成品带钢组织中铁素体晶粒尺寸减小，铁素体体积分数减少，贝氏体+马氏体+残余奥氏体体积分数增加；其屈服强度和抗拉强度随着压下率的增加而增大，塑性指标则呈现先增大后减小的趋势；当压下率为60%时，成品带钢各项性能指标最佳，其强塑积为21.3 GPa·%，此时组织中残余奥氏体体积分数与其C质量分数的乘积较高，与TRIP效应提高带钢强塑积的理论一致。     

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。     

SS400B热轧带钢四次氧化铁皮成因分析及控制

针对厚规格（h≥8 mm）SS400B热轧带钢用户开平后出现黑色起粉问题,从板坯规格、轧制温度、轧制速率以及轧后冷却过程等方面详细分析了其氧化铁皮形成原因,通过提高轧制速率、降低卷取温度、将钢卷放置通风处等措施,减少了氧化铁皮残留和四次氧化铁皮的形成,解决了卷取后带钢表面氧化铁皮起粉问题。     

DP钢表面带状色差缺陷成因及控制

采用SEM检测分析,明确了DP钢表面带状色差缺陷的成因为冷轧带钢浅表层的轧碎。通过改变冷轧基料基体组织类型,改善冷轧来料表面质量,调整冷轧压下率等工艺措施,有效控制了DP钢成品表面色差缺陷的产生。     

二次冷轧机组基于油膜形成机理的喷嘴距离设定技术研究

针对带钢二次冷轧机组轧制过程中的表面质量缺陷问题,充分结合二次冷轧机组的设备与工艺特征,在分析了带钢表面油膜形成机理、建立了带钢表面乳化液润滑油膜厚度计算模型的基础上,给出了二次冷轧过程中带钢表面所能形成的最大油膜厚度,考虑到油膜厚度形成所需时间和带钢运行速度的影响,开发出一套二次冷轧机组喷嘴距离设定技术,实现了乳化液直喷系统喷嘴距离的最优设定。相关技术被应用到现场之后,出口带钢的乳化液斑迹封闭率从优化前的平均14.936%下降到优化后的平均0.6745%,有效的改善了出口带钢的表面质量问题。     

SPHC热带氧化铁皮酸洗困难原因分析及对策

从SPHC带钢的成分、氧化铁皮厚度、氧化铁皮与基体结合面的粗糙度、酸洗试验、氧化铁皮的相结构分析入手,剖析了氧化铁皮酸洗困难的原因;在不影响带钢供冷轧所要求的力学性能和冷轧轧制力的情况下,通过调整热轧生产工艺,改善了SPHC带钢的酸洗质量。     

冷轧压下率对340MPa级HSLA带钢组织性能的影响

为了研究冷轧压下率对HC340LA冷轧低合金高强带钢微观组织与力学性能的影响,对同一炉次的两批带钢,采用相同的热轧工艺,不同的冷轧压下率轧至相同的成品厚度,再采用相同的连续退火工艺,利用金相显微镜、电子拉伸试验机、洛氏硬度计等对成品带钢组织性能进行检测分析。结果表明：当冷轧压下率小于60%时,成品带钢晶粒组织相对粗大,力学性能处于标准下限值;当压下率达65%时,成品带钢晶粒组织细小均匀,晶粒度约为11.5级,屈服强度为369 MPa、抗拉强度为462 MPa、伸长率A₈₀为28.5%、硬度为76.3HRB,各项指标均优于产品质量标准,且具有较好的富裕量。     

550 MPa级中厚板矫直过程中表面凹坑缺陷的成因与对策

针对550 MPa级高强中厚板在矫直过程中极易出现氧化铁皮压入凹坑缺陷的问题，根据现场矫直工艺，研究了在不同温度下进行热变形时试样表面和横截面的形貌，钢基体与氧化铁皮界面处平直度的变化规律。结果表明，热变形温度为450 ℃时，表面氧化铁皮开始出现裂纹，且随着变形温度的降低，裂纹的数量逐渐增加；此外，氧化铁皮与钢基体之间的界面长度随变形温度的降低而呈直线增加，表明氧化铁皮与钢基体界面平直度随着热变形温度的降低越发粗糙、易脱落而形成凹坑缺陷。为此，应适当提高终轧温度以确保矫直时钢板表面温度大于450 ℃，同时提高钢板的运行速率，防止氧化铁皮在低温变形发生破碎和脱落的同时降低氧化铁皮厚度，从而减小因氧化铁皮脱落而造成凹坑缺陷的发生几率。     

热轧钢板免酸洗直接冷轧还原退火

以MRT-4CA热轧板为例,通过金相分析及XRD等分析方法,考察了不同冷轧压下量时,氧化皮随基体的变形情况,及试样在750℃、10%H2还原气氛下保温180 s后氧化皮的还原情况。结果表明:MRT-4CA热轧板直接冷轧后,氧化皮可随热轧基底一同变形,冷轧产生大量裂纹提升了氧化皮的还原效率;XRD测试表明还原后试样表面的主要成分为Fe与FeO;压下量为55%时质量损失率最高(为0.107%),压下量进一步增加,质量损失率反而有所下降。     

基于氧化特性分析的IF钢连退麻点缺陷产生机理

首钢现行工艺下IF钢热卷铁皮厚度达到10 μm以上,边部铁皮略薄,中部铁皮较厚,随着卷取温度的升高,铁皮厚度增加且对应酸洗时间延长;不同卷取温度下的热卷酸洗后均发现小麻坑缺陷。本文利用差热分析手段研究了IF钢的高温氧化机理,发现IF钢抗氧化性低,随温度升高铁皮增厚明显,精轧区间以FeO铁皮结构为主,在1 150 ℃左右发生明显的内氧化,界面形成大颗粒氧化质点。综合分析得出：IF钢带钢连退后麻点缺陷产生的主要机理为热卷的铁皮较厚,热轧过程压入钢板表面所致。为此,提出了控制措施,即降低热轧过程温度,改变层冷模式,加大精轧用水量,提高精轧轧制速度,降低冷轧酸洗速度等,有效减少了麻点缺陷的发生概率。     

低镍奥氏体不锈钢冷轧边裂原因分析

针对低镍Cr-Mn-Ni-N奥氏体不锈钢冷连轧过程中的边裂问题,采用金相显微镜、扫描电子显微镜分析了断口、边裂位置附近、正常位置显微形貌;分析了冷轧带钢横向应力、轧制力分布规律。结果表明,钢中镍元素偏析、存在Al₂O₃夹杂物、形变马氏体组织含量增加,以及带钢边部应力、轧制力较大,是导致低镍奥氏体不锈钢冷连轧过程出现边裂,甚至导致断带的主要原因。为此,提出了连铸冷却模式采用弱冷;在热连轧铸坯加热及后工序带钢固溶退火工艺中对材料合金元素进行均质化处理;优化冷连轧工艺,保证第1道次压下率为30%~35%,总压下率为50%~68%,使马氏体形变组织得到有效控制;保证原料楔形、板凸度等在合理范围内,并通过调整弯辊力来改善轧制力的横向分布等措施,使带钢轧后边裂断带率由0.98%降至0.25%。     

低碳铝镇静钢热镀锌表面粗晶缺陷形成原因及对策

低碳铝镇静钢热镀锌板表面易产生"指甲印"缺陷,缺陷主要分布在整卷带钢带中1/3长度位置、带钢表面中间位置。通过金相观察可以确认缺陷处因晶粒明显长大,形成粗晶,晶界处开裂表现为"指甲印"缺陷。低碳铝镇静钢在热轧工序生产时的卷取温度为730℃,这个温度恰好处于A_1温度以上,卷取后带钢仍处在奥氏体和铁素体两相区。在卷取后,带中1/3位置散热较慢,温度保持在A_1线以上,奥氏体晶粒在此温度下继续长大,形成粗大晶粒。在冷轧工序的生产过程中,带钢表面受压应力和切应力作用,粗大的晶粒沿边界开裂,表现为"指甲印"缺陷。通过降低热轧卷取温度,使带钢卷取后的温度处于A_1线以下,带钢组织由铁素体和渗碳体组成,使带钢晶粒在卷取后冷却的过程中不再长大形成粗晶,消除了低碳铝镇静钢热镀锌带钢表面"指甲印"缺陷。     

Calculation of thermal crowning in work rolls from their cooling curves

A series of temperature measurements was made on the surface of work rolls left to cool in air after they were extracted from hot and cold rolling steel strip mills. The information was fed into a mathematical model which was developed to compute the temperature distribution within the rolls at the moment of their extraction, which will correspond to that of the steady-state process. Measurements on three positions on the barrel length (close to either side and at the centre) were fitted into a second degree polynomial to calculate the heat flux. It was found that the rolls installed in the cold mills are subjected to a higher thermal load, as their cooling system only delivers at the entry side of the strip. It was possible to relate the magnitude of the expansion to the highest temperature recorded in each roll, a feature which can be critical in the cold mills investigated. It is concluded that this type of tool can be used to understand the phenomena behind shape defects in either cold or hot rolled strip.     

Behavior of inclusions with weak adhesion to strip matrix during rolling using FEM

Inclusions inevitably exist in steel strips, whose deformation behavior during rolling severely affects the quality of product. In this paper, the behavior of inclusions in stainless steel strip during cold rolling under various inclusion sizes and positions, and shapes (circle, square, and triangle) were simulated by the finite element method for both hard and soft inclusions when the inclusions were with weak adhesion to the strip matrix. The inclusion shape, the crack position, and size around inclusions after rolling were obtained. When the inclusions are hard, there are cracks around them after rolling. When the inclusions are soft, there are no cracks around them for the circle, square, and triangle inclusions. The calculated results of the relationship between the inclusions and the strip matrix after cold rolling are in good agreement with those of the experimental ones.     

Analysis of cold rolling of ultra thin strip

In this paper, the cold rolling experiments of ultra thin steel strip were carried out on an experimental rolling mill. The cold rolling of ultra thin strip with roll edge kiss was analysed theoretically, and the rolling force, intermediate force between the work roll and backup roll, the roll edge kiss force, the strip shape after rolling are obtained for this special rolling, and they are compared for various reduction and friction coefficients. Simulation results show that the reduction has a significant influence on the shape of rolled strip, and the calculated rolling forces and strip profile are consistent with the measured values. The effect of friction in the roll bite on cold rolling of ultra thin strip with roll edge kiss is also discussed. Surface characteristic was measured and it is shown that the steel surface roughness value reduces with an increase of reduction.     

冷轧工艺对C HRA 5管材组织及力学性能的影响

研究了冷轧工艺对C HRA 5管材组织及力学性能的影响。结果表明：随着冷轧变形量的增加,冷态钢管的等轴晶粒沿着主变形的方向被拉长的效果越来越明显,逐渐形成纤维组织,其室温抗拉强度和屈服强度提高,伸长率下降;强度提高和塑性下降主要集中在冷轧开始变形量小于10%的阶段;随着变形量的增大,固溶后的平均晶粒尺寸缓慢减小,抗拉强度、屈服强度和伸长率变化不大。冷轧时Q值为0.85时钢管表面出现了大量微裂纹,Q值为1.28时钢管端部纵向开裂,Q值为1.00时钢管表面良好;Q值在试验范围内对管材力学性能影响不大。C HRA 5合金锅炉管冷轧时应尽量调整Q值接近1。