82B钢的微合金化-相变控制与生产实践

为了优化82B钢的成分和热轧冷却工艺,以提高82B盘条的强度,测定了80钢和82B钢的等温转变温度对相变时间、珠光体片层间距的影响以及Cr元素对82B相变温度的影响,分析了Cr合金化和相变控制对82B盘条的微观组织和抗拉强度的影响。对于82B,当温度在595～615℃相变速度最快,其转变时间为10～15s,在590～625℃可得到理想的0.10～0.20μm的珠光体片层间距;通过添加0.18%～0.24%Cr和控制热轧冷却速度,可以控制82B钢的相变温度区间和相变速度,得到均匀细片状的珠光体组织;将Φ12.5mm 82B盘条的主要成分调整为0.78%～0.84%C、0.15%～0.35%Si、0.78%～0.88%Mn和0.18%～0.24%Cr;在热轧控冷过程中,弱化水冷,强化风冷,控制82B盘条的吐丝温度为840～880℃,目标值860℃,增大82B盘条在风冷线上的冷速,提高了盘条的强度。     

相变返温后冷却工艺对82B盘条组织性能的影响

 通过3种高线斯太尔摩风冷工艺,分析了返温后冷却工艺对82B盘条组织性能的影响,在2～10 ℃/s的范围内返温后冷却速率降低到2 ℃/s,盘条心部马氏体组织基本消除,同时冷速降低,抗拉强度降低,断面收缩率提高。通过热模拟试验,研究了82B在400～600 ℃相变温度区间的组织转变过程,结果显示,随着保温温度提高和保温时间延长,马氏体带含量不断降低。利用OM、SEM和EPMA等方法研究了盘条纵截面马氏体组织形态,发现盘条心部马氏体带是Mn和Cr等合金元素的富集区。对于高线斯太尔摩风冷工艺,盘条心部马氏体组织控制的核心是返温后采用缓慢的冷却速率,延长保温时间,优化82B盘条的组织性能。     

斯太尔摩工艺参数对72A钢盘条氧化铁皮剥离性能的影响

用扫描电镜和弯曲试验研究了吐丝温度和斯太尔摩风冷线Ⅰ～Ⅲ段冷却速度对72A钢盘条（/%:0.70～0.75C,0.15～0.35Si,0.35～0.60Mn,≤0.025P,≤0.025S）氧化铁皮层厚、组成结构和剥离性的影响。结果表明,氧化铁皮的剥离性主要与铁皮厚度有关,10～20μm厚的氧化铁皮具有较好的机械剥离性。FeO层与氧化铁皮的剥离性呈正相关关系,FeO层达到9μm以上具有较好的剥离性,Fe₃O₄层与氧化铁皮剥离性呈负相关关系;FeO层厚比随冷却速度的提高而增加,当吐丝温度到910℃,提高斯太尔摩风冷线各段冷却速度,Ⅰ段为6～7.5℃/s,Ⅱ段为12～20℃/s,高碳钢盘条的机械剥离性得到了有效改善。     

控冷工艺对高碳钢氧化铁皮厚度的影响

介绍了邢钢公司改善高碳钢盘条氧化铁皮厚度的措施。采取了调节风冷线保温罩开启数量、风机开口度,吐丝后盘条相变前段冷却速率、进罩温度和控制盘条在高温氧化段的停留时间等工艺手段,满足了客户需求。     

Φ6.5 mm 65号硬线盘条控制冷却工艺

研究了控制冷却工艺对Φ6.5 mm的65号硬线盘条组织性能的影响。结果表明,吐丝后盘条以大于10℃/s的冷却速度冷却至600℃,然后在索氏体区等温冷却时,金相组织中索氏体化率高。从而确定了Φ6.5 mm的65号硬线盘条的控制冷却工艺,并以此指导Φ6.5 mm65号硬线盘条生产。     

优质一火轴承钢线材GCr15-Y的开发

为满足用户对轴承钢线材碳化物均匀性的较高要求,线带厂高线生产线通过挑选坯料,控制加热温度、加热时间和出钢温度,控制轧制温度和轧制形变量以及盘条在风冷线上的冷却速率,使得碳化物液析控制在0.5级以内,碳化物网状和带状控制在1.5级以内,提升了产品的内在质量。     

400MPa盘条钢筋性能异常原因分析及控制

针对昆钢400MPa盘条钢筋生产过程中出现的屈服强度及断后伸长率偏低、同卷盘条力学性能不稳定等问题,取样进行了化学成分、金相显微组织、断口形貌及夹杂物检验分析。结果表明:屈服强度及断后伸长率偏低的主要原因为试样金相显微组织出现8%～30%的粒状贝氏体,粒状贝氏体质量分数30%的试样断口形貌表现为脆性断裂,钢筋塑韧性差;同卷盘条力学性能不稳定的主要原因为冷却速度不同造成金相组织中贝氏体质量分数不同。针对上述情况,炼钢采取出钢全程底吹氩及渣洗工艺,轧钢采取降低精轧及吐丝温度(精轧入口温度控制为870～890℃、吐丝温度控制为840～870℃)、减弱斯太尔摩控冷强度、增加辊道速度等措施,消除了400MPa盘条钢筋性能异常情况。     

首钢长钢公司ER50—6焊丝用热轧盘条生产实践

简要介绍长钢轧钢厂ER50—6热轧盘条的试生产情况。通过采取控制化学成分、开轧温度、吐丝温度及风冷相变等措施。不断完善生产工艺，使盘条的各项性能达到了标准要求，从而满足了用户要求。     

浅谈高碳钢线材轧后冷却工艺的优化

针对高碳钢线材82A和82B生产中出现的组织性能不稳定、改判率较高的情况,结合理论模型分析,通过降低吐丝温度、控制风冷线冷速并考虑环境温度的影响,优化了线材轧后冷却工艺,线材质量明显提高,一级品率由不足65%提高至接近95%,质量异议由8.9%降至1.2%。     

锅炉扁钢用免退火12Cr1MoV盘条控轧控冷工艺优化

为开发免球化退火扁钢用12Cr1MoV热轧盘条,基于形变诱导相变机理,采用830℃终轧温度和800℃的吐丝温度。通过抑制形变奥氏体晶粒回复和再结晶过程增加形变储能,促进奥氏体分解为铁素体和珠光体组织。同时配合轧后风冷辊道速度调节,实现分段控制冷却,延长盘条在630～750℃区间停留时间,可完全消除盘条中马氏体和贝氏体组织。试验结果为：热轧盘条抗拉强度从576 MPa降至520 MPa,断面收缩率从66%提高至74%,淬火组织的消除使盘条变形能力明显优化,避免少量或极少量马氏体组织无法协同变形而产生的心部孔洞或拉拔断裂,经用户多规格批量使用,未发生塑性开裂问题。     

冷却速度对Ф6.5～12mm SCM435钢盘条组织和冷镦开裂的影响

针对Ф6.5~12 mm SCM435钢盘条冬季热轧时,出现贝氏体和马氏体而导致冷镦开裂率高的现象,通过Gleeble-1500热模拟试验机测定的奥氏体连续冷却转变曲线和冷却速度0.5~30℃/s对应的组织形貌的分析,得出形成铁素体+珠光体组织的冷却速度≤0.5℃/s;通过Ф6.5~12 mm SCM435钢盘条的冷却速度和对应的组织发现散卷出保温取的温度≥600℃,冷却速度为0.8~4℃/s,其组织除铁索体+珠光体外形成部分贝氏体和马氏体。通过调整Ф6.5~12mmSCM435钢盘条轧制时的吐丝温度和斯太尔摩风冷线Z1~Z13段辊道速度,使其出保温罩时温度≤550℃,钢的奥氏体组织完全转变为铁素体+珠光体,冷镦开裂率由20%降至3%以下。     

82B盘条控冷工艺优化研究

通过热膨胀试验测定了82B试验钢的临界转变温度并绘制静态CCT曲线;研究了冷却制度对82B盘条金相组织的影响。结果表明:冷却相变时大的过冷度,可以减小片层间距,提高索氏体化率,得到强度和伸长率更好的盘条。因此须增加相变前的冷速(不低于8℃/s),控制相变过程中温度的稳定(560～640℃),控制相变后冷速不进入马氏体转变区间。经过工艺调整,盘条的索氏体化率从88%提高到90%以上,珠光体片间距控制在150 nm以下。     

利用在线热处理技术研发YL82B-QM高强钢绞线

通过调整炼钢成分（质量分数），将V含量由0.09%降低到≤0.005%,Cr含量由0.28%降低到≤0.05%,Mn含量由0.85%降低到0.70%，在降低了合金元素情况下，通过调整连铸轻压下工艺、在线热处理技术（吐丝温度890～910℃、盐槽温度510～520℃）生产的Φ15 mm YL82B-QM高强钢绞线盘条，平均抗拉强度达到1 227 MPa，断面收缩率39.3%，索氏体化率98%，同圈强度在40 MPa范围内，晶界渗碳体和心部马氏体≤1.0级；与传统的Cr、V合金化Φ15 mm YL82B-V风冷盘条相比，盘条性能更加优良，降低了合金成分的加入量，且不需要风机冷却，极大的降低了能源消耗，做到了绿色环保工业生产，该盘条用于生产Φ10 mm 1 570 MPa级轨枕钢丝，经过客户验证，钢丝抗拉强度、延伸率、弯折等重要指标均符合标准要求。     

帘线钢盘条索氏体片层间距控制生产实践

对帘线钢盘条索氏体片层间距控制进行了理论分析和生产实践研究。根据理论分析确定了控制索氏体片层间距所需的盘条相变过程的转变温度;通过测定帘线钢的相变过程连续冷却曲线,确定了盘条吐丝后冷却速度。在生产实践中采用了增加风机风量的方法,增加了盘条相变过程的冷却速度,保证了盘条相变温度,使盘条索氏体片层间距得到了有效控制。     

高速线材轧制全程温度曲线有限元模拟

采用Deform模拟计算加热炉铸坯温度分布,并通过‘黑匣子’试验验证,当加热时间为70 min时,铸坯心部与表面温差约66℃,80 min时降到15℃.模拟计算轧制和水冷过程心部和表面温度曲线,并通过测温仪验证,得出准确的摩擦热、塑性变形热以及水冷换热系数模型.采用Fluent模拟计算风机的风场,使用手持测风仪验证,再建立盘条搭接点温度模型,计算出风冷线上强迫对流换热、自然换热和辐射换热系数以及相变潜热,使用热成像仪测温验证.模拟与试验结果十分吻合.      

高碳钢盘条控制冷却工艺的探索与实践

根据高碳钢盘条索氏体化转变机理,对标准型斯太尔摩控制冷却线及高碳钢盘条的控制冷却工艺进行了探索,指出了该冷却线控制冷却的特点、问题和改进措施．     

热丝法炉渣熔化和结晶过程测定装置的研制

研制了热丝法炉渣熔化和结晶参数测定仪,该测定仪用一根双铂铑热电偶丝既作加热元件又作测温元件,具有升、降温速度快,测量效率高的特点。对板坯保护渣测试结果表明,炉渣开始熔化温度和流动温度的测量误差±10℃,结晶温度±10℃,结晶比率±5%。     

82B-1盘条同圈及同卷强度稳定性研究

82B-1盘条一般用于制造高强度、低松弛预应力钢绞线,是目前宝钢高线产品中含碳量最高的钢种,占宝钢高线年产量的40%.文章针对宝钢82B-1盘条目前存在的强度(抗拉强度)性能波动,特别是同圈强度波动过大问题,从冷却工艺着手,以φ12.5 mm规格的82B-1盘条为对象,研究分析了不同冷却工艺对盘条强度性能波动的影响机理,并根据工艺试验结果给出减小82B-1盘条同卷及同圈强度波动的合适工艺.     

变形温度及冷却速度对微合金化82B盘条组织和性能的影响

利用热模拟仪、金相显微镜、万能试验机等手段对微合金化82B盘条的变形温度及冷却速度进行了研究分析,试验结果表明:较快的冷速会促进钒合金化试样中含钒第二相的析出,提高材料强度的同时降低其塑性,该合金化方式需控制钒含量;钒氮合金化是一种适合82B盘条的强化方式,但材料的钒和氮含量比例关系,以及与冷速的交互作用可显著影响材料的强韧性,需严格控制钢中钒氮配比;铬钒复合微合金化可显著提高82B盘条的强度和韧性,且不受冷速的强烈影响,是理想的微合金化方式,铬钒复合微合金化82B盘条组织均匀,未出现中心元素偏析,适宜终轧温度范围为900～940℃。     

冷却速度对Φ13 mm SWRH82B线材组织性能影响及控冷工艺优化实践

采用热模拟试验机测定了SWRH82B钢（/%:0.80C,0.84Mn,0.22Si,0.013P,0.008S,0.32Cr）的相变点和连续冷却转变（CCT）曲线,通过金相显微镜、SEM、TEM及力学性能测试分析了冷却速度（1~25℃/s）对SWRH82B线材相变组织、珠光体片层间距和力学性能的影响,得到了最佳冷却速度为8~10℃/s;通过150 mm×150 mm SWRH82B钢铸坯轧成Φ13 mm盘条后风冷4组Z₁~Z₁₃辊道速度（0.8~1.25 m/s,1.0~1.45 m/s,1.05~1.50 m/s,1.10~1.55 m/s）和冷却速度（8.9,9.5,10.4,11.2℃/s）进行了生产试验,得出在斯泰尔摩风冷线上的获得最佳冷却速度8~10℃/s首段辊道速度应为0.8~1.0 m/s,可达到用户要求的指标:时效后抗拉强度≥1130MPa和断面收缩率≥30%,索氏体率≥80%,表面脱碳深度≤1.5%D（D-线材直径）。