酸洗工艺对热轧酸洗板表面质量影响机理研究

采用现场酸洗工艺研究了热轧SPHC钢的酸洗行为及机理。结果表明,酸洗后试样表面明暗程度与粗糙度有关;在酸液温度65 ℃、酸液浓度170 g/L条件下,酸洗速度的提高改善了酸洗效果,最佳酸洗速度为120 m/min;在酸液温度65 ℃、酸洗速度120 m/min条件下,提高酸洗浓度至220 g/L,基体界面平直度恶化,造成“过酸洗”;在酸液浓度170 g/L、酸洗速度120 m/min时,提高酸液温度至80 ℃,出现“过酸洗”现象;平整、开卷过程造成的氧化铁皮微裂纹对酸洗过程产生良好的推进作用。     

热轧酸洗板氧化铁皮缺陷原因分析及控制措施

针对热轧表检仪不能有效识别的片状、条状、山水画状、边部粗糙酸洗氧化铁皮缺陷,介绍了其形貌特征,对热轧工艺中的影响因素进行了分析和排查,得到了缺陷的形成原因。回炉板坯重复入炉加热,氧化铁皮的生成量将会增加,容易造成酸洗后片状氧化铁皮缺陷。除鳞水压力、喷射角度、喷射面重叠量及除鳞道次对二次氧化铁皮破除能力不足时,容易产生酸洗后条状、山水画状氧化铁皮缺陷。同时,粗轧工作辊轧制公里数较长、中间坯温度过高也会对山水画状氧化铁皮缺陷有一定的影响。热轧带钢终轧或卷取温度较高,薄规格带钢板形较差时,会造成酸洗后带钢边部粗糙氧化铁皮缺陷。为此,对板坯加热工艺、粗轧及除鳞工艺、精轧及层冷工艺进行了优化,大大降低了酸洗板氧化铁皮缺陷的发生率,提高了产品表面质量。     

热轧SPHC带钢酸洗行为及其高效酸洗工艺研究

冷轧带钢产品的表面质量主要取决于热轧原料的酸洗质量。针对常规热轧(HR)工艺、CSP工艺及ESP工艺生产的热轧SPHC带钢,对其表面氧化铁皮结构及其酸洗历程进行了对比分析研究;在上述基础上,指出缩短孕育期,使带钢快速进入氧化铁皮大面积剥离阶段是提高酸洗效率的关键,提出了热轧SPHC带钢预升温酸洗工艺,并进行了带钢升温、未升温酸洗试验以验证酸洗效果。结果表明:HR带钢、CSP带钢、ESP带钢表面氧化铁皮均由外层的Fe₃O₄和内层为的FeO组成,前两者氧化铁皮厚度约为6~8 μm,ESP带钢表面氧化铁皮两层之间有较为明显的间隙,总平均厚度约为18 μm。3种热轧带钢的酸洗曲线呈现相同的变化趋势,酸洗效率随着酸液温度及紊流度的提高而提高,且在低温和低雷诺系数下增幅明显。HR带钢与ESP带钢的酸洗曲线接近,相对于前两者,CSP带钢的酸洗效率更高、更易酸洗。热轧SPHC带钢氧化铁皮去除符合S型曲线,经历孕育期,加速期和平稳期的时长的占比分别为40%、40%及20%。板带预升温酸洗工艺实施简单,可使表层难酸洗氧化铁皮快速剥离,缩短酸洗时间约50%,显著提高了酸洗效率。     

热轧酸洗板表面斑状色差产生机理及控制措施

针对热轧酸洗板表面的斑状色差缺陷, 从微观特征与生产关联性因素方面进行了研究。结果表明:斑状色差缺陷的产生与基体和氧化铁皮的界面状态密切相关, 酸洗后表面粗糙度的差异是导致色差缺陷产生的直接原因。生产关联性因素跟踪及分析发现: 色差缺陷的产生主要与热轧精轧工作辊辊面的状态密切相关, 轧辊氧化膜剥落导致的铁皮压入缺陷是导致带钢酸洗后出现斑状色差缺陷的主要原因。为此, 制定了合理的热轧工艺及轧辊使用和精轧用水、轧制润滑的优化等控制措施, 成功消除了热轧酸洗板表面的斑状色差缺陷。     

热轧酸洗板表面黑斑缺陷成因及机理研究

针对国内某钢厂生产的热轧酸洗板表面出现黑斑缺陷而严重影响后续酸洗质量的问题,对黑斑缺陷的形成原因及机理进行了研究。采用场发射扫描电镜和电子探针、X射线衍射仪、维式硬度计对黑斑缺陷的微观形貌、元素分布和相成分进行了分析,并对不同轧制工艺下残留氧化铁皮压入规律进行了研究。结果表明：黑斑缺陷部位与无缺陷部位氧化铁皮都为两层结构,但黑斑缺陷部位氧化铁皮更厚,并在交界处出现了“C”形厚度渐变趋势;黑斑内氧化层处Si元素以Fe₂SiO₄形式富集,Fe₂SiO₄对氧化铁皮产生钉扎作用导致除鳞困难,形成氧化铁皮压入缺陷,外侧更厚的Fe₃O₄层致使压入缺陷表面呈现黑色;在模拟残留氧化铁皮压入的实验中,残留氧化铁皮在粗轧和精轧温度下压入基体都会导致热轧板表面出现黑斑,随着压下率的增大,黑斑与基体结合会更紧密;黑斑缺陷表面微观形貌表现为氧化铁皮压入形式,并且表面硬度与残留氧化铁皮压入形成的黑斑表面硬度接近,都远大于基体硬度。出现黑斑缺陷的根本原因是Fe₂S...     

热轧酸洗板质量问题分析及关键技术研究

针对热轧酸洗板生产过程中容易出现表面质量缺陷及低尺寸精度等问题,提出了热负荷前移的加热制度、降低尾部厚度精度以增加轧制稳定性、保证设备精度以减少划伤、采用激冷等手段解决轧辊系氧化铁皮缺陷等措施,使热轧酸洗板降级率大幅减少,并使结构用酸洗板规格范围得到了扩展。     

卷取温度对540 MPa级热轧酸洗板组织性能的影响

对不同卷取温度下540MPa级热轧酸洗板的组织性能进行了研究。结果表明,卷取温度为380℃时,540 MPa级热轧酸洗板组织为铁素体+粒状贝氏体,R_(eL)≥440MPa、R_m≥550MPa,A≥28%,扩孔率达100%;当卷取温度为290℃时,钢板组织中出现了马氏体,其屈服强度和抗拉强度明显提升,扩孔性能和伸长率下降;当卷取温度降至220℃时,钢板组织中出现了大量马氏体。因此,为获得理想的强度、塑性及扩孔性能,卷取温度不宜过低。     

热轧酸洗板表面条带状色差缺陷产生原因及机理研究

针对热轧酸洗板表面条带状色差缺陷问题,以SPHC带钢为试验材料,采用金相法研究了色差缺陷的组织特点,明确了缺陷产生的原因是带钢表层存在增碳现象,使表层碳化物密度上升,晶界出现珠光体形貌异常组织而导致。应用差热分析仪分析了不同自由碳含量保护渣、不同加热温度和保温时间对带钢表面增碳层深度和珠光体组织比例的影响,明确了SPHC热卷表层增碳的内在机理。提出了优化保护渣熔化性能、控制结晶器液面波动和调整加热炉工艺等措施,为消除酸洗板条带状色差提供了控制策略。     

热轧双相钢DP600相变规律及生产工艺的实验研究

利用Gleeble-3500热模拟机对DP600双相钢动态连续冷却时的相变规律进行了实验研究,并对中温卷取工艺进行了模拟。在实验数据的基础上,分析了不同工艺参数对双相钢组织的影响,确定了合理的DP600双相钢的加热温度、开轧温度、两阶段冷却策略、卷取温度等关键工艺参数。该工艺可以为热轧DP600双相钢的实际生产提供一定的参考。     

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℃。     

热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理分析

总结分析了热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理和酸洗过程中发生的化学反应。无硝酸酸洗采用的是H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺混合酸液，利用了H₂O₂+Fe³⁺的强氧化作用（替代HNO₃氧化性）、HF的强活化能力和H₂SO₄+HF所提供的强酸性来溶解贫Cr层，并使带钢表面的氧化铁皮与基体发生剥离并脱落。与混酸酸洗工艺相比，无硝酸酸洗工艺从源头上解决了氮氧化物废气和含氮废水的环境污染和脱硝成本高的问题，具有很好的经济和环保效益。     

热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理分析

总结分析了热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理和酸洗过程中发生的化学反应。无硝酸酸洗采用的是H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺混合酸液，利用了H₂O₂+Fe³⁺的强氧化作用（替代HNO₃氧化性）、HF的强活化能力和H₂SO₄+HF所提供的强酸性来溶解贫Cr层，并使带钢表面的氧化铁皮与基体发生剥离并脱落。与混酸酸洗工艺相比，无硝酸酸洗工艺从源头上解决了氮氧化物废气和含氮废水的环境污染和脱硝成本高的问题，具有很好的经济和环保效益。     

分段冷却工艺对新型热轧耐磨钢组织性能的影响

采用控制轧制十分段冷却技术一步生产法,可使新型热轧耐磨钢NM400R在线获得最终多相组织,无需轧后热处理,工艺流程短、工序能耗低、节能环保.由于在轧后采用分段冷却技术,为保证产品力学性能,需精确控制组织中各相比例,对冷却工艺和层冷设备控制精度要求较高.经研究,一段中冷温度、空冷时间,二段冷却速率和卷取温度是影响成品带钢...     

热轧厚板件冲压成形与回弹分析

考虑到热轧厚板的材料力学性能、成形方式和板材精度均与薄板存在一定差异,且常用冲压分析软件无法准确模拟厚板成形与回弹,因此,以某车型纵梁为例,采用Autoform,Dynaform以及MARC进行成形与回弹仿真分析对比,依据分析结果判定何种软件更适合热轧厚板冲压仿真分析。首先,分析厚板成形特点以及与薄板的差异性,梳理出3种软件分析厚板时的差异;其次,通过3种软件对同一纵梁外板进行模拟分析对比。为获得真实可靠的实测值,成形前在板料上利用激光绘制基圆,依据成形后基圆尺寸变化计算主次应变,并选取断面及检测点,测量回弹尺寸与厚度变化,与3种软件分析结果进行对比。结果表明:MARC的实体单元对厚度和主次应变分析最为准确;对于回弹,Dynaform计算更为准确,Autoform和MARC回弹结果均与实测值产生较大偏离。     

板坯质量和工艺对热轧板卷冷弯性能的影响

导致热轧板卷冷弯开裂的原因很多。针对梅山热轧板厂轧机的现状和特点 ,对采用的不同钢厂的板坯进行了对比试验。得出严格控制化学成分及优化轧制和冷却工艺 ,可提高热轧板卷的冷弯性能。     

20CrMnTi热轧带钢带状组织的控制

20CrMnTi热轧带钢直接作为适宜规格齿轮原料在可加工性和使用性能上具有显著优势,但带钢中的带状组织缺陷是影响其使用性能的关键因素。通过板坯加热均质化控制试验、精轧变形量及变形速率控制试验及轧后控制冷却试验,对20CrMnTi热轧带钢带状组织进行了分析。结果表明,20CrMnTi板坯加热时应保证心部温度大于1 000 ℃,保温时间在150 min以上;采用奥氏体再结晶轧制工艺,终轧温度控制为930 ℃,卷取温度控制为670 ℃,可有效控制成品带钢带状组织级别在3级以内。     

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。     

冷却工艺对低Si含Cr热轧双相钢组织和性能的影响

以一种低Si含Cr热轧双相钢为研究对象,通过热轧试验,对比研究了两种轧后冷却工艺对获得的双相钢板的组织和性能的影响。结果表明,在轧后采用易于控制的连续层流冷却工艺时,钢板的抗拉强度可达600 MPa以上,屈强比约为0.56,伸长率高于26%,相变硬化指数n值大于0.22;而当轧后采用三段式冷却工艺时,与前者相比,得到的钢板的强度略低,抗拉强度大于550 MPa,但其它性能较优。