不锈钢-碳钢复合带肋钢筋的制备工艺研究

摘要：使用金属熔覆和热轧的方法成功制备了覆层为Cr13不锈钢的复合钢筋。通过有限元数值模拟发现,在粗轧区域的高温变形过程,塑性应变主要集中在轧件表层和1/4位置,芯部的变形较表层偏小,随着变形的不断进行,塑性应变不断向碳钢芯部渗透。复合钢筋在成品机架K1变形时,不锈钢全部包裹在碳钢上,但是在横断面的不锈钢覆层厚度分布不均匀,在复合钢筋横肋根部的不锈钢覆层厚度最薄,在横肋顶部的不锈钢覆层厚度最厚。复合钢筋的开轧温度为1130℃,精轧温度为1000℃。复合钢筋成品的界面结合良好,达到了冶金结合状态,在界面处Cr的扩散层厚度达到了32μm。复合钢筋成品的各项力学性能均达到了国标要求。     

不锈钢-碳钢复合带肋钢筋的制备工艺研究

使用金属熔覆和热轧的方法成功制备了覆层为Cr13不锈钢的复合钢筋。通过有限元数值模拟发现,在粗轧区域的高温变形过程,塑性应变主要集中在轧件表层和1/4位置,芯部的变形较表层偏小,随着变形的不断进行,塑性应变不断向碳钢芯部渗透。复合钢筋在成品机架K1变形时,不锈钢全部包裹在碳钢上,但是在横断面的不锈钢覆层厚度分布不均匀,在复合钢筋横肋根部的不锈钢覆层厚度最薄,在横肋顶部的不锈钢覆层厚度最厚。复合钢筋的开轧温度为1 130℃,精轧温度为1 000℃。复合钢筋成品的界面结合良好,达到了冶金结合状态,在界面处Cr的扩散层厚度达到了32μm。复合钢筋成品的各项力学性能均达到了国标要求。     

不同孔型系统轧制不锈钢覆层钢筋的研究

主要对菱—菱孔型系统、菱—方孔型系统、六角—方孔型系统、椭圆—方孔型系统轧制不锈钢覆层钢筋进行对比。运用Marc有限元分析软件建立弹塑性有限元过程,设定一定的模拟轧制条件对上述四种孔型系统进行仿真模拟,对比探讨不同的孔型系统在轧制不锈钢覆层钢筋时对不锈钢与碳钢的复合状况的影响,为实际生产不锈钢覆层钢筋提供一定的参考。     

切分轧制热轧带肋钢筋横肋顶端平面缺陷的控制实践

文章介绍了棒线材生产线采用切分轧制工艺,热轧带肋钢筋横肋顶端出现平面缺陷问题,该缺陷导致成品热轧带肋钢筋横肋高度不达国标。通过从切分轧制工艺孔型系统、轧制参数、工艺备件、调整方法等多方面入手,解决了切分轧制热轧带肋钢筋横肋顶端出现平面现象,从而提升了切分轧制热轧带肋钢筋成品质量,确保了热轧带肋钢筋产品符合国家标准。     

2205不锈钢-碳钢复合带肋钢筋的热轧

 为了研究覆层为2205不锈钢的复合钢筋的热加工范围,利用Gleeble-3800进行热模拟试验,得出2205不锈钢的高温流变曲线及热加工图,并最终确立复合钢筋的开轧温度不低于1 150 ℃。利用有限元软件对复合钢筋的粗轧和精轧道次进行数值模拟,结果表明,粗轧变形时,应变集中在轧件表层和1/4位置,随着变形不断向芯部渗透,塑性应变较大的位置不锈钢覆层较薄;在精轧k1道次变形时,发现在横肋根部的不锈钢覆层厚度最薄,在横肋顶部的覆层厚度最大。对复合钢筋的界面进行研究后发现,Cr、Ni、Mo的扩散距离为18~20 μm,从碳钢侧到不锈钢侧的微观组织依次为铁素体和珠光体、脱碳组织、复合界面、奥氏体不锈钢组织、铁素体和奥氏体不锈钢双相组织。     

推/张力轧制不锈钢/碳钢复合钢筋的有限元模拟与实验研究

为了研究推/张力(0～15 MPa)对不锈钢(Cr18Ni8,2 mm壁厚管)/碳钢(0.06%～0.12%C,Φ16 mm,圆棒)复合钢筋轧制过程的影响,应用有限元软件Msc.Marc建立了复合钢筋轧制过程的有限元模型。通过模拟考察了推/张力对不锈钢/碳钢复合钢筋的宽展变形,结合面的接触应力和不锈钢圆周壁厚的影响,重点通过实验考察了推力轧制对两金属结合强度的影响。结果表明,施加张力后轧件宽展量减小,而施加推力后其值增加;不锈钢壳与碳钢芯间的接触应力随推力的增加、张力的降低而增大。推力轧制有利于两金属的复合,可以提高复合不锈钢和碳钢芯的结合强度。     

一种计算热轧钢筋成品辊轧制时前滑值的经验公式

通常热轧带肋钢筋轧制时,因成品需充填横肋和纵肋,使之金属流动过程复杂,造成影响前滑值因素增多,故计算其前滑值困难。充分利用钢筋成品轧制时,前滑值便于实测的有利条件,在对大量数据进行统计分析的基础上,归纳总结出一种经验公式,以便计算出棒材机组钢筋成品轧辊轧槽的横肋个数,从而准确确定出钢筋横肋间距,使得钢筋横断面金属量得到合理分配,促进了钢筋生产质量的稳定。     

热轧带肋钢筋分流轧制技术研究与实践

通过本企业采用分流轧制技术生产混凝土用热轧带肋钢筋的研究和实践结果表明分流轧制技术可以有效解决热轧带肋钢筋长期存在的强度离散问题,同时也是产品细分的重要手段之一.     

以碳当量进行钢筋分流轧制的研究与实践

通过采用分流轧制技术生产混凝土用热轧带肋钢筋的研究和实践,结果表明：分流轧制技术可以有效地解决热轧带肋钢筋长期存在的强度离散问题,同时也是产品细分的重要手段之一。     

改善钢筋性能的研究与实践

通过本企业采用分流轧制技术生产混凝土用热轧带肋钢筋的研究和实践结果表明：分流轧制技术可以有效地解决热轧带肋钢筋长期存在的强度离散问题,同时也是产品细分的重要手段之一。     

非对称热轧单面不锈钢-碳钢复合板生产工艺研究

釆用“电子束真空焊接制坯+热轧”的工艺在钢厂热连轧生产线上进行了“316L不锈钢+Q345C碳 钢”的单面不锈钢复合板热轧生产。采用非对称制坯及异步轧制的手段生产出了高品质单面不锈钢复合板,所生 产的不锈钢复合板界面剪切强度大于320 MPa、屈服强度大于370 MPa、抗拉强度大于520 MPa、断后伸长率大于 30%,各项指标均达到GB/T8165-2008的要求。不锈钢层和碳钢层结合度良好,复合界面平直,无明显缺陷,不锈 钢与碳钢之间实现了良好的冶金结合,结合率达100% 。     

包覆浇铸高硼不锈钢复合板的变形协调性

包覆浇铸后的复合铸坯虽然已具有冶金结合,但热轧过程中,道次变形量若确定不合理将在界面处产生附加应力,附加应力值的大小将影响热轧后复合板的界面结合情况。应用ABAQUS有限元软件对包覆浇铸304不锈钢/高硼不锈钢/304不锈钢复合铸坯的热轧过程进行了有限元模拟,有限元模拟结果显示,当道次变形量大于17%时,覆层及芯层变形协调性变差,复合板界面将遭到破坏。实际热轧试验验证了有限元模拟结果的正确性,为包覆浇铸复合铸坯的热轧提供了有利的工艺参数。     

不同相区轧制对螺纹钢组织和性能影响

为了降低螺纹钢生产线坯料的生产成本,通过安装在16号轧机之后的预水冷装置对进入17号轧机的螺纹钢进行不同温度的控制,再经过17号和18号轧机对不同温度的螺纹钢进行轧制。探究了钢坯在不同相区进行轧制时对其组织性能的影响,结果表明,当钢种为HRB400-1NbS(Nb质量分数为0.025%)的螺纹钢在奥氏体未再结晶区轧制时(进入17号轧机的温度为(880±20) ℃),其屈服强度为437 MPa,抗拉强度为595 MPa;当钢种为HRB400-0NbS(Nb质量分数为0.015%)的螺纹钢在两相区轧制时(进入17号轧机的温度为(780±20) ℃),其屈服强度为435 MPa,抗拉强度为605 MPa;两者力学性能相差不大,这是因为HRB400-0NbS钢种在两相区轧制时,其晶粒度/级为10.5,相比HRB400-1NbS钢种在奥氏体未再结晶区轧制时晶粒度/级为9.5更加细小,通过细晶强化弥补了Nb所产出的第二相强化作用,为螺纹钢生产线坯料节约了每吨40~50元的成本。     

一种低成本铝硅耐候钢的研制

 通过模拟研究连续冷却相转变行为和抗大气腐蚀机制,开发了不含贵重合金元素的低成本的铝硅耐候钢,其抗大气腐蚀能力比SPA-H和SM490-A分别提高了15%和72%,这得益于锈层内部富集的Al形成的FeAl2O4。大压下量轧制搭配空冷可得到细晶粒多边形铁素体组织,确保了钢板高强高韧性匹配:Re≥400MPa;Rm≥500MPa; -40℃ KV≥100J。     

热处理对316L/Q235复合板组织与力学性能的影响

 对热轧不锈钢复合板热处理前后状态进行了对比研究,利用扫描电镜对显微组织进行了观察和成分分析,利用维氏硬度计测量了试样硬度,通过剪切、拉伸试验对试样的力学性能进行了研究。结果表明,真空热轧复合板能实现良好复合,碳钢侧为铁素体和珠光体组织;不锈钢侧为奥氏体组织。热处理后试样界面结合性能提高,试样剪切强度、屈服强度和抗拉强度都相应提高。高温阶段快速冷却＋低温阶段缓慢冷却的热处理制度适用于316L/Q235不锈钢复合板热处理。     

屈服强度450 MPa级新型耐候钢研制

 通过连续冷却相转变行为研究,成功试制了20 mm厚屈服强度450 MPa级耐候钢板,并对钢板的显微组织、力学性能、耐腐蚀性能及焊接性能进行了分析。连续冷却相变行为和钢板试制结果表明：精轧温度约为850 ℃、累计压下率不小于0.6、轧后冷速为15～30 ℃/s、终冷温度不大于579 ℃可以得到以多边形铁素体（晶粒尺寸为3～10 μm）和退化珠光体为主并含有少量马奥岛（M-A组元）的钢板,其屈服强度和抗拉强度分别为458和557 MPa,伸长率不小于 28%,－60 ℃冲击功不小于 287 J,其优异的低温冲击韧性与钢板有效晶粒尺寸较小以及大角度晶界所占比例较高有关。72 h亚硫酸氢钠和氯化钠溶液周期性浸润试验结果显示,试制钢板的耐蚀性能比Q345B分别提高了约49%和40%。对试制钢板进行线能量为30 kJ/cm的埋弧焊焊接试验,得到的焊接接头热影响区熔合线处－40 ℃冲击功为156 J。     

聚磁介质用不锈导磁材料开发

为了改善现有强磁选机聚磁介质耐磨、耐腐蚀能力,提高其聚磁性能,开展了聚磁介质用不锈导磁材料制备、显微组织观察、力学性能测试、耐腐蚀性能及磁性能测试试验。结果表明,利用真空熔炼炉进行钢水熔炼、热轧、完全退火处理后可制备出屈服强度为287 MPa、显微硬度为148HV、腐蚀速率为10-8 A/cm~2、背景场强为35A条件下的磁化磁场强度为14 000Gs、剩磁强度为1 056Gs的不锈导磁聚磁介质用材料。