中,高碳钢（65Mn）CC—DHCR工艺生产试验

1 前言 锡兴公司“电炉——全连铸——热送——热轧”高效短流程工业性试验项目主要是连铸坯直接热装轧制,即CC—DHCR工艺。由于该工艺一般皆是连铸坯在相变点以上γ相区装炉(γHCR)或两相区装炉(γ α)HCR,连铸坯所经的热工履历与常规生产工艺之连铸坯大不相同,这将导致铸坯在轧前原始奥氏体晶粒粗大,其C、N、S等化合物析出数量、粗细、形态与分布状态以及铸坯表面的氧化、脱碳程度都会有所不同,从而必然对于钢的高温塑性、抗力、组织性能及成形质量     

连铸连轧过程组织性能预报技术的开发应用

连铸连轧过程组织性能预报技术的开发应用与相关技术基础项目的研究目标是面向带钢热轧生产过程，建立从铸坯高效连铸到热轧成型的控制铸造、控轧、控冷条件下的成分-工艺-组织-性能一体化模型和软件系统，开发凝固、加热、形变、再结晶、相变、组织与性能定量关系的模拟软件包和相关应用技术，指导工程技术人员系统掌握整个流程的物理冶金变化，优化合金设计和生产可控工艺参数，减少性能波动和取样次数。     

TMCP工艺下Ti-Mg氧化物冶金钢轧态组织性能

摘要：为研究轧制过程中氧化物粒子对母材组织性能的影响，提出了一种只在再结晶区进行轧制的新工艺路线，利用常规冶炼及氧化物冶炼的实验钢分析其轧态显微组织、力学性能及相变过程。结果表明：在新轧制工艺下，氧化物冶金钢母材显微组织由常规的贝氏体板条束变为针状铁素体，其基体具有良好的力学性能，-80℃冲击韧性达149J；热轧工艺下的组织转变分两阶段进行，初期是针状铁素体的形核和晶粒细化，之后贝氏体相变被限制在针状铁素体板条间构成的区域内。     

含铌微合金钢连铸坯角部裂纹控制二冷新工艺

基于唐钢中厚板厂含铌钢板坯连铸生产实际,采用数值模拟方法研究了Q345B- Nb含铌钢板坯连铸过程实施铸坯角部二冷高温区角部组织多相变晶粒细化控冷工艺的可行性。结果表明,通过在结晶器窄面足辊下方增加6组针对铸坯角部强喷淋冷却的喷嘴结构,可使铸坯角部温度下降至约600 ℃,而后减少立弯段中下部3区与4区冷却水量,可使铸坯角部温度回升至900 ℃以上,满足铸坯角部多相变温度控制条件。在此基础上,将新控冷工艺应用于现场实际,实施铸坯二冷高温区多相变控冷新工艺后,铸坯角部距表面0~20 mm范围内的组织均可由传统工艺下“奥氏体＋先共析铁素体膜”结构转变成“铁素体＋珠光体”结构,且晶粒细化至不大于20 μm,铸坯抗裂纹能力大幅提高,含铌钢连铸坯角部裂纹率由原工艺的5.89%稳定控制在小于0.1%水平。     

16Mn钢形变再结晶规律试验研究(简介)

16Mn钢是我国重要的高强度低合金钢。控制轧制是使热轧中厚板晶粒细化,性能强韧化的有效工艺和主要途径。形变再结晶规律j44是制定控制轧制工艺参数的基本依据之一。因此,16Mn钢形变再结晶规律的试验研究对中厚板生产采用控制轧制工艺,提高其强度和韧性,改善综合性能,有重要的理论指导意义,技术参考价值和实际经济意义。欧美各国致力于含Nb、V、Ti的微合金钢控制轧制工艺及其机理的研究,特别是对于形变,再结晶,碳氮化物的沉淀析出,相变,亚结构和织构等微观变化机理及其相互作用关系,各组织和工艺因素对性能的影响,进行了大量深入的试验研究,与此同时,日本还研究了低碳C—Mn钢的形变再结晶规律,对16Mn钢有一定参考价值。国内近年来开展控制轧制试验研究,曾进行了低碳碳素船板钢4C,微合金钢09MnNb等钢种的形变再结晶试验,而16Mn钢的这项基础研究试验,在国内尚无人涉足。为此,武钢钢研所,轧板厂和北京钢研院共同进行了这项试验研究,获得了16Mn钢形变再结晶的定量变化规律及其对转变后组织的影响规律。     

热芯大压下轧制连铸坯再加热时的组织遗传性

 热芯大压下轧制工艺在改善连铸坯内部缩孔、疏松缺陷的同时,可以破碎粗大的铸态组织,并通过影响再加热奥氏体化后的组织来影响最终产品的组织和性能。为了研究热芯大压下轧制后的铸坯再加热过程的组织演变,选用微合金钢和中碳钢2种具有代表性的钢种为研究对象,采用炼钢-连铸-轧制一体化试验,研究了热芯大压下轧制对连铸坯显微组织及再加热后奥氏体组织形貌的影响。研究结果表明,热芯大压下轧制可改善铸态组织,获得均匀细小的室温组织。对于中碳钢,热芯轧制获得的细小组织经再加热后无法继续保持,与无形变的坯料相比,再加热后的奥氏体晶粒反而更加粗大;而对于微合金钢,由于第二相粒子的钉扎作用,热芯大压下轧制获得的细小组织经再加热后可继续保持。     

稀土Nd对Q345B钢热轧变形行为的影响

利用Gleeble1500-D热模拟试验机,模拟连铸工艺及4道次连轧工艺,对比添加稀土元素Nd对Q345B钢铸坯组织和控轧控冷组织的影响,通过单道次试验分析稀土Nd对动态再结晶、动态激活能的影响。结果表明:Q345B钢中加入稀土元素Nd,能够细化连铸坯的奥氏体晶粒,能够推迟轧制阶段动态再结晶的发生,提高动态再结晶激活能51.3 k J/mol,并对连轧后的控冷组织有显著的细化作用。     

FTSR轧制含Nb钢的组织演变

 结合FTSR薄板坯连铸连轧自身的特点,设计了FTSR轧制含Nb钢BG510L的化学成分和轧制工艺,通过轧卡试验进行了组织演变的观察与分析,结果表明：FTSR薄板坯连铸连轧生产线轧制的BG510L钢的组织较为细小,粗大的铸坯组织经一道次轧制后发生了充分的再结晶,奥氏体晶粒明显细化,在FTSR工艺中,没有出现明显的混晶组织,表明该工艺可以轧制更高级别的钢种。     

130mm Q345EZ35风电塔筒用特厚钢板的研制开发

针对采用连铸坯生产特厚板的特点,通过严格控制炼钢工艺以提高连铸坯的内部质量,热轧过程中采用大变形系数轧制,以确保铸坯在热轧过程中沿厚度方向变形的均匀性和晶粒的进一步细化,以及合理的正火工艺,成功开发了130mmQ345EZ35钢板。对正火态钢板的组织性能检测表明,试制钢板力学性能满足标准和用户要求,钢板板型和表面质量良好,且具有较大的工艺窗口,易于实现工业化生产。     

345 MPa级表层超细晶普碳钢中厚板的工业试制

以充分挖掘材料潜力提高中厚板强度级别为目标,开展了普碳钢中厚板的表层组织超细化和心部组织细晶化控轧控冷工艺研究.在形变相变规律研究及实验室轧制工艺摸索的基础上,制定了现场轧制工艺.在首钢中厚板厂3500 mm轧机上,采用化学成分(质量分数,%)为0.13～0.16 C-0.20～0.25 Si-0.80～0.95 Mn-0.01～0.02 P-0.005～0.010 S的连铸坯,成功轧制出表层超细晶中厚钢板.25 mm厚钢板的表层铁索体晶粒度达到12级,中心铁素体晶粒度达到11级,屈服强度达到350～385MPa,抗拉强度达到470～500 MPa,同时保持25%以上的伸长率,完全满足国标GB/T1591-94中规定的Q345 MPa级钢的力学性能要求.本研究对于企业降低冶炼成本,同时提高中厚板产品强韧性具有重要意义.     

Development of medium-to-high carbon hot-rolled steel strip on a thin slab casting direct strip production complex

Medium-to-high carbon hot-rolled steel strip was developed on a thin slab casting direct strip production complex at Essar Steel Algoma Inc. to meet different specifications and special customer requirements. The effects of chemistry, casting and hot rolling process parameters on microstructure and mechanical properties were studied. Soft core reduction, secondary cooling, casting speed, as well as hot rolling and coiling temperature were optimised to achieve the required mechanical properties and other requirements such as ultrasonic test after electric resistance welding, wear resistance and corrosion resistance. These new developed medium-to-high carbon steel grades have extensive applications in oil and gas industries, general manufacturing, construction, automotive and mining equipment.     

IF钢连铸坯及热轧板夹杂物研究

夹杂物是影响IF钢表面质量的重要因素。对某厂生产的IF钢连铸坯和热轧板取样, 采用光学显微镜、扫描电镜、能谱、大样电解等多种检测分析方法, 分析了夹杂物的形貌、尺寸、数量、分布以及成分等。研究发现, 热轧工艺的轧制作用使连铸坯宽度方向1/4处聚集的夹杂物向边部迁移, 最终造成热轧板边部夹杂物指数最高, 说明夹杂物聚集带在轧制过程中具有遗传性。热轧板中20 μm以下夹杂所占百分比与连铸坯中夹杂相比稍有增大, 50 μm以上夹杂所占百分比稍有降低。热轧工艺的轧制作用将连铸坯中大颗粒氧化铝夹杂挤压变形为热轧板中的长条状, 容易形成表面条状缺陷。夹杂物在连铸坯距内弧侧30 mm处存在聚集现象, 热轧板中距内弧侧0.5 mm处夹杂物指数最高, 这是由于等效应变不同使夹杂物聚集带向表层迁移。IF钢连铸坯和热轧板中主要有4类显微夹杂, 分别为Al₂O₃类、TiN、Al₂O₃-TiO_x和SiO₂类复合夹杂, 且两者中各类夹杂物所占百分比差别不大。      

低碳CrNiMo系热连轧钢板的研制

通过成分设计和优化,以及对冶炼、热连轧和热处理工艺等方面的研究,研制出厚度规格小于10 mm的低碳CrNiMo热连轧钢板。对钢板的组织和力学性能等进行了分析,结果表明,连轧板调质处理后,钢板横向和纵向力学性能均匀,具有较高的强度、良好的低温韧性和冷弯性能,钢板韧脆转变温度低于-80℃;钢板的组织为回火索氏体和少量贝氏体;钢板不平度小于6 mm/m。     

传统热连轧生产技术的发展

介绍了传统热连轧新技术,包括无头轧制技术、连铸板坯热送热装和直接轧制技术、铁素体轧制技术、热轧工艺润滑技术、自动化控制技术的特点.传统热连轧机分为粗轧和精轧两部分,使用的板坯厚度一般大于180 mm,最小产品厚度为1.2mm.近年来传统热连轧新技术、新装备的出现推动了炼钢一连铸一轧钢生产的一体化,加速了钢铁生产向连续化、低成本和高质量方向发展,扩大了传统热带轧机的轧制范围,可批量生产0.8mm的超薄带钢.先进的传统热连轧生产技术,是传统热连轧机组改造和发展关键.     

微合金钢薄板坯连铸边角裂纹控制

微合金钢薄板坯连铸过程高发边角部裂纹,致使热轧卷板边部产生翘皮、烂边等质量缺陷,是钢铁行业的共性技术难题。本文立足于某钢厂QStE380TM低碳含铌钛微合金钢薄板坯连铸生产,检测分析了铸坯角部组织金相结构与碳氮化物析出特点、不同冷却与变形速率条件下钢的断面收缩率,并数值仿真研究了不同结构结晶器和二冷区铸坯温度与应力的演变规律。结果表明:微合金钢薄板坯连铸过程存在明显的第三脆性区,且变形速率越大,第三脆性区越显著。传统薄板坯连铸工艺条件下,结晶器的中上部及其出口至液芯压下段的二冷高温区,铸坯角部冷速较低,致使其组织晶界含铌钛微合金碳氮化物呈链状析出。铸坯在液芯压下过程,低塑性角部因受较大变形与应力作用而引发裂纹缺陷。实施沿高度方向有效补偿坯壳凝固收缩的窄面高斯凹型曲面结晶器及其足辊区超强冷工艺,可分别提升铸坯角部冷速至10和20 ℃·s?1以上,从而促使铸坯角部组织碳氮化物弥散析出,并促进铸坯窄面在液芯压下过程金属宽展流动而降低角部压下应力,大幅降低了微合金钢薄板坯边角部裂纹发生率。      

通钢单机架冷轧无取向电工钢板50W800的开发

通钢利用先进的铁水脱硫、180t顶底复吹转炉、RH真空处理等设备以及板坯连铸连轧机生产冷轧硅钢热轧原料,再利用单机架六辊可逆轧机一次冷轧成型,总压下率78%,最后经过连续退火炉处理,成功开发了50W800冷轧无取向电工钢板,并实现了批量化生产。结果表明：开发的50W800板平均磁性性能铁损P1.5/50≈5.08W/kg,磁感B50=1.73T;产品板形和表面质量良好。     

节镍型奥氏体不锈钢轧板表面脱皮缺陷特征与成因

节镍型奥氏体不锈钢热轧板和冷轧板常见的表面脱皮缺陷对后续产品合格率有着极大的影响。采用金相显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射等手段,观察并分析该脱皮缺陷处的宏观形貌、微观组织及元素成分,探究脱皮缺陷的形成原因。结果表明,热轧板脱皮缺陷表面及纵截面存在明显的嵌入型Cr、Mn金属氧化物,其化学组成与其常见氧化铁皮高度一致。此外,在热轧板脱皮缺陷纵截面EBSD扫描中发现有残余铁素体组织,轧制过程中该处两相组织热塑性差异可能导致微裂纹产生及后续高温氧化,从而表现为热轧板常见的氧化型脱皮缺陷。冷轧板脱皮缺陷来源于热轧板的隐性缺陷,其异常成分与中间包覆盖剂、结晶器保护渣等外来夹杂物基本一致,这些夹杂物在浇注过程卷入铸坯内部且多在冷轧过程得以暴露,并表现为夹杂型脱皮缺陷,形貌上包括直线型脱皮和剥落型脱皮。通过改进连铸中间包与浸入式水口工艺,可有效降低这类不锈钢轧材表面的脱皮缺陷比例。     

铁素体轧制工艺热轧板显微组织研究与分析

为进一步摸清Ti- IF钢在铁素体轧制工艺下热轧板的金相组织分布规律,以及铁素体轧制工艺和常规轧制工艺下热轧板的金相组织差异性,结合某热轧厂半连轧生产线新开发的铁素体区轧制工艺技术,利用透射电镜试验对Ti- IF钢铁素体区轧制工艺的热轧板金相组织和析出物的控制情况作了初步研究,并分析了铁素体轧制工艺和常规轧制工艺热轧板金相组织以及析出物类别、晶粒尺寸的差异。研究可知,铁素体轧制工艺能得到细小均匀的再结晶晶粒,且比奥氏体晶粒尺寸小6~10 μm,其组织整体的均匀性理想。析出物方面,铁素体轧制工艺整体比奥氏体工艺大30~50 nm,不过TiN析出物尺寸相差不大。     

控轧控冷工艺对SCM435钢盘条组织和性能的影响

试验钢SCM435（/%:0.33~0.38C,0.15~0.35Si,0.60~0.85Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.90~1.20Cr,0.15~0.30Mo）盘条的生产流程为80t BOF-LF-280 mm×325 mm铸坯-160 mm×160 mm热轧坯-热连轧成Φ16 mm盘条。试验研究了160 mm×160 mm热轧坯由常规轧制工艺（开轧1060℃,精轧930~950℃,吐丝860~900℃,冷却速度0.5~0.6℃/s）和控轧控冷工艺（开轧1060℃,精轧820~850℃,吐丝780~820℃,冷却速度0.4~0.5℃/s）对SCM435钢热轧盘条组织和力学性能的影响。结果表明,随着精轧温度的降低和冷却速度的减小,钢热轧盘条的组织得到改善,抗拉强度明显降低;常规工艺轧制SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均952 MPa,组织为铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体,控轧控冷工艺轧制的SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均817 MPa,组织为均匀的铁素体+珠光体。结合控轧控冷工艺原理对钢的组织和性能变化进行了分析。     

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。