减少重轨钢脱碳加热工艺研究及实践

钢的脱碳会使其硬度、耐磨性等性能降低,本文通过收集、分析重轨钢脱碳层深度、加热工艺参数,找出了脱碳与加热工艺之间的关系,从而改进了重轨钢加热制度,减少了重轨钢脱碳,提高了重轨品质。     

重轨钢坯加热工艺优化研究

应用拖偶测温法和加热炉热平衡测定等试验方法分析评价了攀钢轨梁厂现行的加热炉热工制度和钢坯的加热工艺 ,并在此基础上 ,优化了重轨钢坯的加热工艺、完善了加热炉热工制度。经实施应用 ,钢坯加热温度波动≤± 2 0℃ ,断面温差≤ 4 5℃ ,氧化烧损率≤ 0 .92 % ,钢轨脱碳层深度≤ 0 .5 mm ,为攀钢生产高速铁路用钢轨提供了加热合格的钢坯     

高速轨U75VG脱碳层厚度控制技术

脱碳层是热轧钢轨订货的重要指标之一,铁道部发布的43～75 kg/m热轧钢轨的质量指标规定钢轨头部脱碳层的厚度不得大于0. 5 mm,高速轨内控要求脱碳层厚度控制在0. 3 mm以下。通过观察铸坯在加热过程中脱碳层的变化,研究了加热时间、加热温度及防脱碳涂层对重轨铸坯脱碳层厚度的影响规律。结果表明,重轨铸坯脱碳层厚度随加热时间和加热温度的升高而增加;脱碳速度随加热温度升高明显加快;防脱碳涂料喷涂技术可有效降低脱碳层厚度。当铸坯喷涂涂层厚度在0. 2 mm以上时,铸坯脱碳层厚度可控制在0. 1 mm左右。     

降低钢轨脱碳层深度的研究

通过分析加热炉钢坯加热时间，加热温度和炉内气氛等工艺参数对钢轨脱碳层深度的影响，制定了降低钢轨脱碳层深度的技术措施，经现场实施应用，钢轨脱碳层深度保持在0．2－0．5mm的范围内，满足了钢轨对脱碳层浓度≤0.5mm的要求。     

U75V钢轨总脱碳层深度测量不确定度评定

利用光学显微镜对U75V钢轨总脱碳层深度进行测量,对测量结果的不确定度来源进行分析,采用综合评定法对总脱碳层深度的测量结果的不确定度进行评定,最终得出U75V钢轨总脱碳层深度测量的扩展不确定度。     

高强钢热轧板拉伸试样表面起皮开裂原因分析

对12 mm厚高强钢热轧板拉伸试样表面起皮开裂缺陷进行了金相分析及工艺分析。金相分析结果表明,钢坯在加热时上下表面受热不同步,下表面脱碳严重,使轧制后的钢板形成一层均匀的全脱碳层;当受到拉伸应力作用时,表面脱碳层翘起、开裂。工艺分析结果表明,钢坯加热的保温时间是控制下表面脱碳与否的主要因素。通过测定成品热轧板断裂韧性指标得知,钢板表面脱碳层所形成的裂纹深度远小于材料失稳扩展临界值。     

U75V重轨钢280mm×380mm连铸坯加热工艺的试验研究

在钢厂利用Thermophil STOR测试系统(黑匣子)进行步进式加热炉内U75V重轨钢280 mm×380mm铸坯加热过程温度跟踪,并用Origin软件进行数据处理,得出铸坯加热温度、升温速度、表面与中心温差等曲线.结果表明,铸坯平均加热温度为1 220℃,当在炉时间超过180 min,应降低均热段控制温度约20℃...     

42CrMo钢表面脱碳行为研究

利用S60/58507型高温热重分析仪研究了加热温度对42CrMo钢脱碳的影响，分析了脱碳组织形貌规律，对传统脱碳模型进行了修正。结果表明，总脱碳深度随加热温度的升高而增加。当加热温度为900℃时，42CrMo钢表面出现完全脱碳层和部分脱碳层，当温度为950℃及以上温度时，42CrMo钢表面只出现部分脱碳层。部分脱碳层中铁素体沿晶界分布，形成网状铁素体组织。由于合金元素的作用，传统的脱碳模型不能适用于42CrMo，修正之后的模型能够较为准确地预测42CrMo钢的总脱碳深度。     

重轨钢铸坯热装影响因素分析和数值模拟

采用有限差分法建立了钢水从结晶器至二冷区和空冷区冷却过程以及280 mm ×380 mm连铸坯热装热送的温度模型,并分析了重轨钢U71Mn(%:0.66～0.76C、0.15～0.35Si、1.10～1.40Mn)和U75V(%:0.70～0.78C、0.50～0.70Si、0.75～1.05Mn、0.04～0.08V)中的氧、氮含量、铸坯低倍组织和加热炉人口处铸坯输送辊道等对该钢热装的影响。模拟结果表明,重轨钢铸坯热装可缩短加热时间40 min,铸坯输送辊道的工作温度为250℃。     

轧制变形对重轨脱碳深度的影响

钢厂轧制U75V钢(%:0.71～0.80C、0.50～0.80Si、0.70～1.05Mn、0.04～0.12V、0.23Cu)60 kg/m重轨的铸坯尺寸为380 mm×280 mm,经第2架粗轧后坯料的断面面积为18 015 mm²。通过轧制变形试验和显微镜观察测试,结合生产现场技术参数建立了有限元模型,以研究分析轧制变形对脱碳层影响。得出经第1粗轧机架和第2粗轧机架孔型轧制后,轨头脱碳层从1.2mm降至0.53 mm,轨腰脱碳层从1.5 mm降至0.54 mm,轨底脱碳层从1.5 mm降至0.83 mm。实测成品轨头的脱碳层为0.2 mm。     

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。     

步进式加热炉钢坯温度测试与分析

介绍了连铸钢坯在步进式加热炉内加热时,测试钢坯实际加热温度的设备和方法。以在石钢中的应用为例,分析了目前步进式加热炉的加热效果,提出了相应的改进措施,并探讨了温度均匀性对弹簧钢脱碳层的影响。     

碳含量和晶粒尺寸对高碳钢表面脱碳类型和深度的影响

摘要：硬线在加热、轧制等过程中会发生表面脱碳，严重影响工件的性能。通过等温加热实验，研究了加热温度和碳含量对硬线60、70和82B钢表面脱碳层类型和深度的影响，及原始奥氏体晶粒尺寸对弹簧钢60Si2MnA表面脱碳类型和深度的影响。结果表明：保温90min后，60钢在700~750℃时仅存在完全脱碳层，在850~900℃时仅存在部分脱碳层，其完全脱碳层深度随温度增加而逐渐减小，部分脱碳层则相反。70钢仅在850~900℃时存在部分脱碳层。82B钢的脱碳层深度随着温度增加先增加后减少至消失，然后又逐渐增加。硬线在碳含量处于γ单相区时主要发生部分脱碳，且深度随碳含量的升高而增大；碳含量处于α+γ两相区时主要发生完全脱碳，且深度随着碳含量增加先减小后增大。弹簧钢60Si2MnA的完全脱碳层深度随着原始奥氏体晶粒尺寸的增大逐渐减小。     

65Mn热轧窄带钢的开发

针对65Mn钢硬度偏高、易脱C的特点,采用＂高温快烧＂的加热方式,有效控制了65Mn钢带表面的脱C层深度;通过优化65Mn钢带轧制过程的温度、压下制度、轧后缓冷等措施,解决了钢带硬度偏高的问题,满足了冷轧、锯片制造等用户的使用要求。     

Effect of carbon content and grain size on structure and depth of surface decarburization of high carbon steel

The surface decarburization of hard wire will occur in the process of heating and rolling, which will seriously affect the performance of workpiece. The effects of holding temperature and carbon content on the type and depth of decarburized layer on hard wire 60, 70 and 82B steel were studied by isothermal heating experiment. The effects of crystallite dimensions of original austenite on decarburization depth of spring steel 60Si2MnA were analyzed. The results show that there is only a complete decarburization layer of 60 steel at 700-750℃ after heating at different temperatures for 90min. There is only a partial decarburization layer at 750-850℃. The depth of decarburized layer decreases gradually with the increase of temperature, and there is only a partial decarburization layer at 850-900℃. The depth of complete decarburization layer decreases gradually with the increase of temperature, and the depth of partial decarburization layer increases gradually with the increase of temperature. The partial decarburization layer of 70 steel only exists at 850-900℃. The depth of complete decarburization layer of 82B steel increases gradually with the increase of temperature, then gradually decreases to zero, at least gradually increases. Only a complete decarburization layer exists at 700℃. There is partial decarburization when the hard wires carbon content is in the γ single phase region, and the depth increases with the increase of carbon content. There is complete decarburization when the carbon content is mainly in the α+γ two phase region, and the depth decreases first and then increases with the increase of carbon content. The depth of the complete decarburization layer of the spring steel 60Si2MnA decreases with the increase of crystallite dimensions of original austenite.     

加热工艺对高碳钢65Mn脱碳行为的影响

脱碳过程是钢中碳在高温下与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳的过程.从加热温度、保温时间、炉内气氛等各方面分析了高碳钢65Mn加热过程中脱碳层变化规律,为高碳钢生产提供了理论依据.     

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An experiment simulating the heating environment of CSP furnace was performed to study the effects of heating temperature, holding time and heating atmosphere on the decarburization of 50CrV4 spring steel. The results show that the decarburization layer depth of 50CrV4 steel increases with increasing the holding time. With holding time of 30 and 60min, the decarburization layer depth increases with increasing the heating temperature below 1050?? and decreases when the temperature is over 1050??. The decarburization layer depth reaches the peak at 1050??. The mixed atmosphere of O2+CO2+H2O+N2 can effectively reduce the decarburization layer depth more than that of O2+CO2+N2 and H2O+N2. Combined with the oxidation model and Fick??s Second Law, the decarburization calculation model is established and corrected with experimental data.     

新型高强韧性弹簧钢40T 和44T 脱碳倾向的研究

新型高强韧性弹簧钢40T(%:0.41C-2. 12Si- 1.03Cr- 1.98Ni-0.31Mo-0.25V),44T(%:0.44C-2.28Si- 1.42Cr-0.25V)和弹簧钢60Si2CrVA(%:0.59C-1.65Si-1.11Cr-0.18V)的φ18 mm 和φ26 mm 试验钢材由北满特钢 20t电弧炉冶炼,经轧制、冷拔而成。各钢材经860～1000℃加热脱碳试验的结果表明,40T钢碳含量较低,并 有～2%Ni,其脱碳倾向明显低于44T钢和60Si2CrVA钢;880 ℃加热1 h时,40T钢没有脱碳,44T钢脱碳层深 0.05mm,60Si2CrVA钢脱碳层深0.15 mm;1000 ℃加热20 min,40T钢脱碳层深0.1 mm,44T 钢0.2 mm, 60Si2CrVA钢0.4 mm。40T钢脱碳倾向小,有利于提高弹簧的疲劳寿命。     

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。