冷装与热装加热对GCr15轴承钢晶粒度影响的热模拟试验

对轴承钢的冷装和热装加热进行实验室热模拟,对不同热装温度加热后的铸坯晶粒度级别进行分析,对比冷装条件下晶粒度,找到合理的热装温度。试验结果表明,当热装温度超过700℃,其铸坯组织的晶粒和冷装相比明显变得粗大,晶粒度级别在1～2级;根据生产现场连铸坯相变前的平均冷却速度为0.41℃/s,GCr15轴承钢连铸坯的热装温度应控制在670℃以下。     

连铸板坯直接热装的节能效果分析

通过建立连铸板坯直接热装加热数学模型 ,并用有限差分法进行求解 ,获得了不同装炉温度铸坯各期加热温度分布及加热时间 ,据此分析了直接热装加热的节能效果     

热装热轧微合金钢板表面裂纹分析

 利用金相观察、扫描电镜及能谱分析和透射电镜等手段,对热装热轧微合金钢板出现的表面裂纹进行分析研究,并与使用同批次连铸坯冷装热轧无裂纹的钢板进行比较,分析产生表面裂纹的原因。实验结果表明热装热轧微合金钢板产生表面裂纹的原因是铸坯冷却或加热过程中Cu、As低熔点元素在奥氏体晶界的偏聚。与热装热轧板相比,冷装热轧板晶粒尺寸小直径在10μm左右,而热装热轧板晶粒尺寸大且不均匀。热轧板析出物尺寸在15～25nm之间,裂纹源处较基体多,大量细小的Nb(C,N)化合物在奥氏体晶界析出,降低了晶界强度。     

含铌Q345连铸坯堆冷与热装节能分析

 结合新钢生产含铌Q345钢的连铸坯生产流程,借助数值模拟,分析了连铸坯堆冷的形式对热装的节能效果和生产节奏的影响。结果表明：在新钢现行工艺下,含铌Q345连铸坯需下线堆冷,至堆垛中所有连铸坯表面最高温度低于650℃后再组织热装;相对于冷装,热装可节能197.5～285.5kJ/kg,效果显著;由于堆垛的形式和初始温度决定了实施热装所允许的堆冷时间,可根据该时间与加热计划合理组织堆垛方式。     

攀钢连铸板坯热送热装及相关工艺研究

针对攀钢连铸板坯热送热装生产现状，开发了板坯热送，加热过程数学模型，进行了铸坯生产组织方式及表面质量状况轧制前后对应关系的工业试验，在此基础上，建立了铸坯热送热装管理办法和加热炉操作规程。生产统计表明，铸坯热送热装率从１９９５年的１６．７％提高到１９９６年的３６．９％平均入炉温度达５６５℃。     

耐火耐侯钢热装温度对高温性能与组织的影响

对耐火耐侯钢的高温性能进行热模拟研究,发现该钢在500℃装炉时钢的高温强度最低,比冷装炉钢的高温强度低20MPa,600℃装炉时钢的高温强度最高,比冷装炉钢的高温强度高40MPa。总体来说,热装不会影响该钢的高温性能,热装温度高于600℃对该钢的高温性能更为有利。600℃以下装炉,该钢加热奥氏体晶粒度与冷装的差不多。600℃以上装炉,加热奥氏体晶粒度比冷装炉的要小l级左右。     

微合金钢连铸坯热送热装析出物的研究

利用Gleeble-3500热力模拟试验机模拟了热送热装和冷装工艺下微合金钢连铸坯动态析出物状况,试验结果表明:铸坯压力加工试验初始温度越高、析出物的尺寸越大;冷却速率越小,析出物的数量越多.钛的加入可以细化奥氏体晶粒,由于TiN的形成温度较高、Nb(CN)形成温度较低,TiN可以作为新的析出相的核心,有效的抑制了铌多而细小的弥散析出.     

铸坯热装温度对无取向硅钢中AlN和MnS析出行为的影响

通过固溶度积公式计算及热模拟实验,对不同热装和加热温度条件下的无取向硅钢铸坯中析出相进行了研究.在低于950℃热装时,铸坯中AlN的析出量和尺寸不再变化,但MnS和AlN-MnS的数量及平均尺寸随着热装温度降低而进一步增加,并在温度低于600℃时达到最大值后保持不变.与1200℃相比,1100℃加热的铸坯中AlN、MnS的总固溶量相对更少.相比850℃热装,600℃热装再加热到1100℃的铸坯中AlN和MnS的总固溶量更少,且AlN和MnS尺寸更大.合适的热装温度和加热温度分别为600℃和1100℃.      

有限元模拟在板坯直装及热装中的应用

连铸坯处在γ+α两相区装炉加热,会导致带钢心部混晶,对带钢组织及力学性能造成不利影响。以SS400钢种为例,通过有限元分析,模拟了首钢迁钢2250mm生产线紧凑型布局下连铸坯直装及热装下的温度场,并结合实际测量进行了校验。直装情况下连铸坯经切割后到达加热炉入口实际约需要15min,此时铸坯心部温度830~860℃,表面温度779~803℃,均基本处在γ+α两相区内,应予以避免。热装情况下,连铸坯下线倒坯堆冷时间应不低于2.8h,这样才能保证板坯心部温度低于700℃以完成α相变。     

连铸-开坯生产流程325mm×280mm轴承钢铸坯温度变化的数值模拟

通过数值模拟和现场实测的方法研究了在连铸、保温输送、堆垛冷却、加热炉加热等工艺过程中325mm×280 mm GCr15轴承钢连铸坯温度的变化。结果表明,铸坯在出拉矫机后的单辊道输送过程不同部位的冷却速率差异较大(角部10℃/min、表面7.1℃/min、芯部4.6℃/min),而在保温车输送过程(角部4℃/min、表面2.9℃/min、芯部1.67℃/min)及堆垛冷却期间不同部位的冷却速率差异较小,因此缩短在连铸机尾部的停留时间有利于防止因冷却不均产生微小裂纹。热送热装较冷装工艺可使铸坯的加热时间减少20 min。     

薄带铸轧流程制备含钇3% Si取向硅钢的组织和织构研究

通过50 kg真空感应炉冶炼,用常规流程和薄带铸轧两种工艺分别在实验室制备了含稀土钇的3%Si取向硅钢。薄带铸轧浇注温度1530℃,轧制速率0.3 m/s,铸带厚度2.5 mm。常规流程为80 mm铸坯加热温度1150℃,热轧板厚度2.4 mm,终轧温度935℃。采用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布;利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)分析了硅钢铸带、热轧板、0.3 mm冷轧板、870℃ 7 min和1100℃ 10 min再结晶退火板组织和织构。实验结果表明：与常规流程相比,薄带铸轧硅钢一次再结晶后晶粒较细小,且γ织构强度达到17,但是二次再结晶后晶粒尺寸不均匀,平均晶粒尺寸为61μm,部分Goss取向晶粒尺寸达到1 mm以上。原因为细小的含钇夹杂物数量过多,且分布不均匀,夹杂物聚集的区域晶粒长大受到明显抑制。常规流程生产的含钇硅钢二次再结晶热处理后晶粒均匀长大,平均晶粒尺寸为102μm,没有形成明显的Goss织构。     

Q550d钢板坯热送热装制度的探讨

通过对均匀奥氏体化的该钢在不同装炉温度下进行淬火操作并观察金相组织,研究了该钢在不同装炉温度下组织的演变过程,对其加热制度进行了探讨。实验结果表明,在奥氏体单相区热装的淬火组织为灰色马氏体;在共析线温度下热装的淬火组织为大体积的铁素体晶粒团和极少量的黑色珠光体;冷装时的淬火组织为铁素体和珠光体。共析线温度下低温区热装是Q550d钢热装的理想区间,在工业生产中,应该努力提高低温区的热装温度,热装温度应在Ar1以下并尽可能地靠近Ar1。     

棒材连铸小方坯冷热混装加热工艺实践

针对连铸小方坯冷热混装加热工艺 ,造成加热炉能耗及钢的氧化烧损增加问题 ,提出了在生产实践中采取的技术措施 ,以节约煤气消耗 ,减少氧化烧损 ,提高成材率。     

BN1TL不锈钢连铸坯组织对鳞折缺陷形成影响及试验验证

节镍奥氏体不锈钢热轧板及冷轧板表面的鳞折问题严重影响了产品的合格率。以BN1TL不锈钢连铸坯作为研究对象,分析了BN1TL不锈钢凝固组织的特点,并通过冷装炉方式下的热轧模拟试验验证了连铸坯组织与鳞折缺陷的相关性。试验结果表明,BN1TL不锈钢的凝固组织以柱状晶为主,晶粒尺寸由表层至芯部逐渐增大,柱状晶晶界存在铬的碳化物析出。同时该特点的凝固组织由于存在大量晶间析出,导致晶界弱化严重,经过热轧后易生成鳞折缺陷,并且影响整个轧制工艺流程。热轧模拟试验结果表明,材料在粗轧时即产生鳞折缺陷,精轧时缺陷得到扩展。减小在粗轧时的道次压下量可以减少鳞折缺陷的生成,改善板坯表面质量。     

Effect of the Charging Temperature on the Hot Ductility of Nb‐Containing Steel in the Simulated Hot Charge Process

In order to develop a comprehensive understanding of the effect of hot charging temperature on the hot ductility of a Nb‐containing steel, direct hot charging process was simulated by using a Gleeble thermo stress/strain machine. Three kinds of thermal histories were introduced to assess the hot ductility of the steel during continuously cast, hot charging, and cold charging process by means of hot tensile test in relation to surface cracking of hot charging processed steel slabs. The ductility of the specimens charged at the temperature within the range of ferrite/austenite two‐phase region and charged at the temperature just below the A_r1 of the steel is largely reduced. These results can be ascribed to the retained ferrite films at the boundaries of austenite encouraging voiding at the boundaries and these voids gradually link up to give failure around 750°C, and the combination of inhogeneous austenite grain size and precipitations aggravating the ductility trough by encouraging grain boundary sliding at 950°C. The steel via the conventional cold charge process experienced a complete phase transformation from austenite to ferrite and pearlite structure during the cooling to the ambient temperature. This steel can be charged into a reheating furnace and rolled without experiencing hot embrittlement due to the recrystallization and the precipitates are trapped inside a newly formed grain of austenite. In comparison with the hot ductility results, the hot tensile strength is only slight influenced by the charging temperature.     

热轧带钢冷弯开裂原因分析

冷弯性能是衡量钢材塑性好坏的一项重要的力学性能指标,并且直接影响产品质量和经济效益。针对某厂Q235B、SS400钢种出现的冷弯不合格情况,通过采用金相分析和扫描电镜检测,认为热轧带钢冷弯开裂与钢材中心存在偏析带、团状珠光体和大量的魏氏体组织有关。严格控制连铸钢水过热度在20~30℃以内,铸坯入炉温度500℃,在炉时间≤180 min等工艺参数后,基本消除了热轧带钢冷弯开裂现象。     

10B15冷镦钢连铸坯的高温塑性

通过Gleeble-1500热模拟机研究了10B15冷镦钢(%:0.17C、0.16Si、0.46Mn、0.017P、0.025S、0.0002Ti、0.000 8Als、0.001 4B)150 mm×150 mm连铸坯应变速率0.0005～0.001s-1在700～1 000℃的热塑性。结果表明,10B15冷镦钢连铸坯在850～900℃有高温脆性;应变速率的降低促进动态再结晶的发生,可以提高高温塑性;细小的B、Ti和Al的氮化物在晶界的析出起晶界钉扎作用,阻碍了晶界的滑移和动态再结晶的发生,从而使钢的高温塑性降低。     

临钢实现连铸坯热送热装的探讨

探讨了在山西新临钢钢铁有限公司实现连铸坯热送热装工艺的必要性和可能性，提出了实现热送热装工艺的技术方案，并指出了推广实施熟送热装技术应重视的几项工作。