弹簧钢轧制过程方坯凝固组织及偏析的遗传性研究

为了分析轧制过程方坯凝固组织及偏析的遗传性,以具有不同等轴晶率和偏析度的60Si2Mn方坯为试验对象,将断面为150 mm×150 mm的铸坯轧制成直径分别为75 mm和25 mm的2种棒材,检测了具有不同等轴晶率铸坯的偏析指数及钢材内部不同位置的力学性能。结果表明,在等轴晶率为42.7%~50.0%的范围内,铸坯距中心21.2 mm以外的偏心区域,碳的偏析指数并未随着等轴晶率的增加而提高;钢材的内部存在疏松和轻微偏析,且中心区域的力学性能相对更差,因此铸坯的中心偏析、疏松等缺陷会遗传至钢材;25 mm圆钢的力学性能及均匀性均优于75 mm圆钢,所以压下量的增加可减轻铸坯中心偏析的遗传性影响。     

GCr15轴承钢220 mm×220 mm连铸坯生产Φ55～70 mm棒材的工艺开发

开发了100 t DC EAF+LF+VD-220 mm×220 mm坯连铸-横列式轧机轧制工艺生产φ55～70 mm GCr15轴承钢材。工艺试验结果表明,当连铸时钢水过热度≤35℃,轧制压缩比为12.58～20.38时,220 mm×220 mm连铸坯的加热时间≥8 h,轧制的GCr15轴承钢φ55～70 mm成品轧材中心疏松≤1.5级,带状组织≤1.5级,可以满足GB/T18254-2002标准要求。     

连铸坯坯壳厚度的射钉测试及凝固系数的修正

针对目前采用射钉测量铸坯坯壳厚度的方法中没有考虑钉子射入铸坯后熔化时间的问题,建立了钉子在铸坯内部的传热数学模型,同时应用有限元软件MSC.Marc对钉子熔化过程进行数值模拟,提出了凝固系数的修正方法和计算式,以实际算例说明了凝固系数、凝固终点位置在修正前后分别有0.5%和1.2%的偏差,采用修正以后的计算式,凝固系数和凝固终点的计算更为准确,对实际生产具有指导意义.     

低表面温度轧制大规格轴承钢GCr15工艺实践

通过降低转炉矩形坯生产轴承钢GCr15经800 mm初轧后的预备方进入800 mm大棒线连轧机组时的表面温度,而芯部温度仍然比较高,以提高钢材轧制时的变形抗力,使在轧制成钢材时轧制力向芯部渗透,改善轴承钢GCr15大规格φ120 mm钢材组织致密性,从而有利于芯部孔隙性缺陷的压合,消除缩孔。     

GCr15轴承钢220mm×220mm连铸坯生产φ55～70mm棒材的工艺开发

开发了100tDCEAF＋LF＋VD-220mm×220mm坯连铸-横列式轧机轧制工艺生产巾55—70mm GCr15轴承钢材。工艺试验结果表明，当连铸时钢水过热度≤35℃，轧制压缩比为12．58—20．38时，220mm×220mm连铸坯的加热时间≥8h，轧制的GCri5轴承钢φ55—70mm成品轧材中心疏松≤1．5级，带状组织≤1．5级，可以满足GB／T18254-2002标准要求。     

Φ190mm和Φ200mm不锈钢棒材轧制孔型系统的优化

本钢特钢Φ190 mm和Φ200 mm不锈钢棒材原轧制工艺为800轧机将3．16 t锭开坯和成材,其轧制小时产量低,钢材易出现扭转划伤。现采用的优化工艺为800轧机开坯成206 mm方和217 mm方,并由650连轧机通过方-椭圆-圆孔型系统轧成Φ190 mm和Φ200 mm棒材,提高了成品材质量,并使产量由优化前的35 t／h提高到55t/h。     

Ф190 mm和Ф200 mm不锈钢棒材轧制孔型系统的优化

本钢特钢Ф190mm和Ф200mm不锈钢棒材原轧制工艺为800轧机将3．16t锭开坯和成材，其轧制小时产量低，钢材易出现扭转划伤。现采用的优化工艺为800轧机开坯成206mm方和217mm方，并由650连轧机通过方-椭圆-圆孔型系统轧成Ф190mm和Ф200mm棒材，提高了成品材质量，并使产量由优化前的35t/h提高到55t/h。     

Q345E钢Φ140 mm材晶粒度对-40℃冲击功的影响及轧制工艺改进

试验的Q345E钢(/%:0.13C,0.23Si,1.45Mn,0.012P,0.005S,0.045V,0.030Nb,0.030Al)的冶炼工艺为100 t EAF-LF-VD-Φ500 mm坯连铸-Φ140 mm材轧制。通过Q345E钢热处理试验得出晶粒度级别对试验钢-40℃冲击功有显著影响;当钢材晶粒度级别为7.0时,-40℃冲击功仅为12～16 J,当晶粒度级别为9.0～10.0时,-40℃冲击功为80～198 J。通过将终轧温度从960℃降至865～910℃,钢材晶粒度级别由7.0提高至8.5～9.6,-40℃冲击功由12～16 J提高到61～82 J,满足-40℃冲击功34 J的标准要求。     

改善2Cr13马氏体不锈钢150mm×150mm连铸坯表面质量的工艺实践

2Cr13不锈钢(/%:0.16~0.25C,≤1.0Si,≤1.0Mn,≤0.035P,≤0.030S,12.0~14.0Cr)150 mm×150 mm铸坯生产流程为铁水预处理-50 t AOD-LF-CCM,缓冷,退火,修磨。工业性试生产结果表明,通过采用粘度(0.58±0.1)Pa·s,碱度0.95±0.01,熔点波动范围5℃的结晶器保护渣,拉速从1.3 m/min降至1.1 m/min,振幅从3 mm提高到5 mm,振动频率从139次/min减到137次/min,钢水过热度从35℃降至20~30℃,铸坯收得率达94.07%,消除了铸坯纵向凹陷和裂纹,铸坯缓冷后可直接轧制,可省去铸坯退火、修磨两道工序,降低了生产成本。     

关于开发细小方坯连铸技术的建议

用60×60mm至70×70mm的连铸坯轧制断面在5cm~2以下的小型钢材,具有节省轧钢车间的基建投资、节省轧制能耗的经济效益。本建议的目的是推动开发细小方坯的连铸技术,例如细小方坯可用高速轮式连铸机进行生产,也可用连铸薄板坯进行切分轧制。     

重轨钢连铸凝固末端位置研究及工艺优化

根据武钢第一炼钢厂重轨钢连铸生产条件,建立380 mm ×280 mm方坯凝固传热数学模型,并采用射钉法验证及修正。模拟结果表明,U71Mn和U75V钢的凝固末端各自位于距结晶器液面16.96～21.68 m和16.50～21.17 m;减弱二冷强度或增大拉速,U71Mn和U75V钢凝固终点均会明显后移。根据计算结果,二冷制度由弱冷(0.346 L/kg)改为超弱冷(0.218 L/kg),拉速采用0.7 m/min,应用1～4~#机架轻压下,压下量为5～7 mm,U71Mn和U75V钢凝固终点延长至21 m以上。连铸工艺优化后,重轨钢大方坯中心疏松Ⅰ级内平均合格率由89.64%提高到99.50%。     

400～600mm大规格方坯无孔型轧制工艺应用

介绍了大规格方坯无孔型轧制的特点;分析了影响1 000 mm可逆式初轧机无孔型轧制大规格方坯的关键因素,如烧钢温度、轧制速度和压下制度等;对无孔型轧制工艺进行研究,以应用于生产实践中。     

8620系齿轮钢300 mm x360 mm连铸坯宏观偏析改善的工艺实践

8620齿轮钢(/%:0. 18～0.22C,0. 17～0.26Si,0.70～0.90Mn,≤0.025P,0. 15～0.23S, 0.40～0.60Cr,0.40～0.70Ni,0.15～0.25Mo)300 mm×360 mm坯连铸的中间包钢水过热度为20～30℃,拉速为0.5～0. 6 m/min,通过钻孔分析、射钉试验、原位分析和铸坯低倍组织分析,研究了电磁搅拌参数[M-EMS(100～200) A,(2.0～2.2)Hz,F-EMS(150～200)A,8 Hz]和二冷水参数(一段28 L/min,二段38～45.6L/min,三段19.2～24L/min)对连铸坯C、S偏析的影响。通过采用优化工艺参数-二冷一段28 L/min,二段45. 6 L/min,三段19. 2 L/min和电磁搅拌M-EMS 150 A,2. 2 Hz,F-EMS 200 A,8 Hz,8620系齿轮钢连铸坯偏析指数0. 98～1.05的比例由原30%提高至92.8%。     

碲处理改善汽车曲轴用非调质钢38MnVS6硫化物形貌的研究

为研究碲元素对汽车曲轴用非调质钢38MnVS6硫化物形貌的影响,在冶炼过程中喂入70 m的Mn-Te线,加入0.012%Te,通过金相显微镜及扫描电镜对Φ380 mm连铸圆坯及Φ105 mm热轧圆钢的非金属夹杂物进行研究。研究发现,硫化物的形态在连铸坯横向与纵向的形态相同;MnS与MnTe形成共晶化合物,MnTe的存在改变了MnS的析出形态,可以使硫化物形态向短杆甚至椭球态转变,整体长度尺寸变小,平均长度由45μm缩短为15μm;加入0.012%Te后,MnTe与MnS两种夹杂物发生固溶,轧材夹杂物与铸坯相似,而未Te处理的圆钢硫化物随轧制的方向被明显的拉长。     

20CrMnTiH齿轮钢铸坯宏观碳偏析对轧材带状组织的影响

20CrMnTiH钢Φ130 mm圆钢的生产工艺流程为120 t BOF-LF-VD-300 mm×430 mm坯连铸-连轧。不同连铸工艺(过热度15～30℃,电磁搅拌0～400 A)生产的连铸坯和轧材的宏观碳偏析表明,较高的过热度和过强的结晶器电磁搅拌会加重20CrMnTiH钢连铸坯和轧材的宏观碳偏析;严重的宏观碳偏析,加剧晶枝偏析,提高钢的带状组织级别并提高退火钢材正偏析区的硬度值。     

基于凝固传热模型的轴承钢GCr15二冷研究与应用

采用Gleeble 3500热应力/应变模拟机对轴承钢GCr15进行了高温力学性能测定,根据实际测量的结果,优化原有二冷制度并提出了适合轴承钢二冷冶金准则的二冷水表。并根据实际情况建立了大方坯连铸凝固传热模型,通过射钉试验表明模型准确可靠,在此基础之上提出了基于凝固传热模型的动态二冷控制方法,通过生产实践表明采用特征拉速控制二冷配水可以有效改善铸坯质量。     

CB890QL钢履带式起重机臂架用热轧管坯控轧工艺分析

对305 mm x315 mm中间坯以连轧速度0.6-0.8 m/s,开轧温度950 ~ 1 028弋控轧的低碳Nb-V微 合金化CB890QL钢进行组织分析,得出试验钢种在轧制过程中以动态回复为主;在0.8 m/s轧制速度下,进连轧温 度从1028°C降至950°C 钢的晶粒不断细化, Φ200 mm钢也存在晶粒尺寸差异较大的情况;0. 6 m/s的轧制速度 下,随着温度的降低晶粒大小并不是线性变化的。在进连轧温度为980°C ,0. 6 m/s轧制速度下,试验钢可获得较为细小均匀的组织。     

基于改善30CrMo钢大棒材心部致密度轧制工艺有限元模拟

对表面和心部温度分别为1150℃和1240℃的30CrMo钢350 mm×450 mm铸坯轧制Φ230 mm棒材的工艺过程进行有限元模拟,以研究单道次10%～30%压下率、100 mm总压下量时双道次50 mm-50 mm、10 mm-90 mm、90 mm-10 mm等轧制工艺对棒材心部致密度的影响。结果表明,单道次压下率20%时心部致密度有一定改善,压下率30%改善明显;总压下量100 mm时50 mm-50 mm轧制工艺心部致密度改善最不明显,10 mm-90 mm工艺心部致密度改善最明显。现场轧制结果符合模拟结果。     

压力容器用钢板ASTM A 387M Gr. 11 CL2的生产实践

介绍了重庆钢铁股份有限公司生产压力容器用ASTM A 387M Gr.11 CL2 24 mm钢板的生产工艺及实物性能。试验钢(/%:0.13C,0.56Si,0.56Mn,0.036Alt,0.005P,0.001S,1.02Cr,0.50Mo)300 mm×2010 mm铸坯粗轧开轧1000℃,中间坯厚度72 mm,精轧开轧880～940℃,精轧终轧850～870℃,层流冷却后690～710℃,空冷至室温后890～910℃正火,空冷至室温后650～670℃回火。实践表明,研发的该钢板各项性能指标均符合技术要求,且具有良好的低温冲击韧性,试验钢-40℃冲击功149～172 J。     

贝氏体非调质钢FAS2225轧坯孔洞缺陷分析及工艺改进

FAS2225钢(/%:0.26C,0.35Si,1.99Mn,0.013P,0.046S,0.54Cr,0.12V,0.02Mo,0.08Ni,0.0012O,0.0070N)的生产流程为铁水预处理-60t顶底复吹转炉-LF-VD-300mm×360mm坯连铸-连轧。在215mm×213mm轧坯上出现中心开裂形成孔洞。经分析得出,加热速度过快及温度梯度过大产生的热应力和组织应力使连铸坯发生开裂造成轧制过程孔洞缺陷。通过预热段加热温度从900℃降至750℃,延长加热时间、温度梯度从△200℃降至△100℃有效遏制了孔洞缺陷的产生。