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。     

微合金钢红送裂纹形成的试验研究

 在对析出相行为进行试验研究的基础上,结合铸坯热应力变化与组织演变分析讨论了微合金钢红送裂纹的形成机制。结果表明：铸坯输送方式的不同以及装炉温度的变化对装炉时铸坯中析出相的行为具有显著影响,但不同输送方式以及不同装炉温度条件下再加热结束后的铸坯中析出相的存在状态较为相似;微合金钢红送裂纹是在析出相行为、组织演变和热应力变化三者的共同作用下形成的,其中起主导作用的是铸坯组织的演变,即两相区中奥氏体晶界先共析铁素体网膜的生成。     

E36-T钢高温力学性能与角部横裂纹控制研究

针对E36-T钢连铸坯角部横裂纹的问题，利用Gleeble-1500热模拟机对E36-T钢进行高温拉伸实验，分析不同温度下的试样在拉伸过程中的真应力-真应变，并利用扫描电镜和金相显微镜对不同温度下拉伸试样的断口形貌及组织进行观察。研究发现：E36-T钢在625～850℃温度范围内发生动态回复，875℃时开始发生动态再结晶；第三脆性区为625～850℃,在第三脆性区的断裂方式以沿晶脆性断裂为主。基于此，通过调整二冷水量，采用弱冷降低冷却强度，使得铸坯在矫直段入口处的温度高于850℃,避开脆性区，降低了裂纹发生率。     

0.1%C低碳钢连铸坯表层微观组织演变过程热模拟

连铸坯表层微观组织直接影响其表面质量，研究微观组织演变过程与工艺条件的关系对认识机制并优化连铸工艺具有重要意义。根据连铸坯传热特点，利用凝固过程热模拟方法再现铸坯表层传热过程，通过液淬实验观察了连铸坯表层微观组织的演变过程，并比较了热模拟铸坯和实际铸坯在传热、枝晶生长速度和微观组织方面的相似性。结果表明，热模拟实验可以很好地反映连铸条件下的传热及微观组织演变过程，为研究工艺条件对铸坯表层微观组织的影响提供了可行的途径。在所选模拟连铸条件下，0.1%C低碳钢的连铸坯表层奥氏体晶粒尺寸(D)与凝固时间(t)符合关系式：D=80.74×ln(t+2.95)-90.49。     

连铸-热轧区段大板坯温度变化规律研究

针对连铸-热轧区段的工艺技术界面,通过数学模拟和现场实测的方法研究了典型大板坯生产流程连铸、辊道输送、堆冷、加热等单元内连铸坯的温度变化规律。结果表明:在750~900℃范围内对铸坯进行辊道输送,不同断面铸坯相同位置以及不同输送温度时铸坯相同位置的冷却速率差异都较小,而铸坯断面中心与表面的冷却速率差异显著,铸坯窄面中心、宽面中心、断面中心的冷却速率分别为6.3、7.0、8.7℃/min;堆冷铸坯的冷却速率为8.1~14.2℃/h;铸坯热装时表面和心部的热履历差异较大。     

送装工艺对板坯再加热过程奥氏体晶粒细化的影响

连铸坯下线至加热炉的温度制度及其表层组织演变与热送或粗轧裂纹密切相关.基于热模拟实验分析了送装工艺对奥氏体转变特征和再加热晶粒尺寸的影响.高温共聚焦激光扫描显微镜原位观察表明，含Nb J55钢在双相区700℃热装时，组织为晶界膜状先共析铁素体、魏氏体和大量残留奥氏体，再加热至1200℃，奥氏体晶粒大小、位置都不变；单相区600℃温装时，组织为大量铁素体+珠光体，再加热至1200℃时，奥氏体晶粒明显细化.马弗炉模拟SS400钢双相区不同热装温度发现，铁素体转变量至少达70%时才可细化再加热后的奥氏体晶粒.在临界转变量以上，基体中铁素体转变量越多晶粒细化程度越明显.      

堆垛缓冷对连铸坯中心偏析的影响

研究了轧制前堆垛缓冷处理对连铸坯中心偏析的影响。通过对试验铸坯横断面的低倍硫印检验和沿铸坯厚度方向上的化学分析以及对轧后钢板的断面组织观察,发现轧前堆垛缓冷处理减轻了铸坯中心碳偏析和轧后钢板带状组织。堆垛缓冷48 h的铸坯中心偏析级别由C类2.0下降到C类1.5;堆垛缓冷36 h的铸坯轧后钢板与堆垛缓冷24 h的试样相比,其断面带状组织明显减轻,且没有明显连续的珠光体带状组织。     

Q420 C角钢铸坯凝固传热分析及AlN析出控制

为研究Q420C角钢在大矫直应变过程中的铸坯凝固传热行为以及AlN析出对铸坯和轧材质量的影响,本文通过ProCAST模拟软件和射钉试验,对不同参数条件下铸坯表面和角部温度以及坯壳厚度等进行模拟计算,并提出了凝固坯壳厚度修正公式.通过Gleeble实验得出,铸坯在1008~1364℃温度范围内时具有较好的热塑性.对AlN析出的热力学和动力学研究表明,铸坯应避开在AlN析出"窗口"内矫直,轧制前加热炉均热温度控制在1160~1200℃,终轧温度控制在850℃以上可减少AlN在奥氏体晶界沉淀析出.经过工艺试验,成功开发出Q420C角钢,轧材平均合格率达到90%,综合性能指标满足要求.      

热装炉温度对Q345B连铸坯组织的影响

通过热模拟试验和金相检验，研究了热装炉温度对Q345B钢连铸坯组织的影响。结果表明：在950～1050℃热装时，热装炉组织和开轧组织的晶粒平均直径明显大于室温装炉开轧组织}750～850℃热装时，开轧组织为混晶状态;750℃以下热装时，开轧组织的晶粒平均直径与室温装炉开轧组织相似}高温装炉时，随装炉温度降低，开轧组织的晶粒平均直径略为增大，两相区或低温装炉时，装炉温度对开轧组织晶粒平均直径影响不大。     

DP780QX双相钢CCT曲线分析

以DP780QX双相钢为研究对象，模拟研究了铸坯加热温度、铸坯保温时间、卷取温度、终轧温度等对其相变膨胀总量、膨胀速度、百分比以及抗拉强度的影响规律，并在此基础上进行了生产实践。模拟结果显示，热轧时的铸坯加热温度、铸坯保温时间、终轧温度、卷取温度(约620℃)等均不会对DP780QX热轧板的抗拉强度造成明显的影响；相变在569～456℃即已全部完成，其组织为铁素体+贝氏体，620℃卷取时抗拉强度约820 MPa,发生塌卷的可能性很小。实际生产中DP780QX热轧板强度波动较大的原因可能是热取样时间节点不一致。     

车削非调质钢SG4201奥氏体晶粒的长大行为

采用Gleeble 3500热模拟试验机试验研究了直接车削用非调质钢SG4201（/%:0.42C,0.50Si,1.40Mn,0.009P,0.005S,0.02Nb,0.06V,0.015N）在1000~1250℃加热0~300 s的奥氏体晶粒长大行为,并建立了该钢奥氏体晶粒长大模型。试验结果表明,加热时间30 s时,奥氏体晶粒粗化温度和铌迅速大量固溶的温度为1100℃左右;奥氏体晶粒长大激活能约为110.8 kJ;确立SG4201钢铸坯均热不宜超过1150℃。工业生产结果表明,当铸坯均热温度≤1150℃,终轧温度800~850℃,轧后冷却速度30~35℃/s时,SG4201钢的力学性能为抗拉强度927 MPa,屈服强度687 MPa,延伸率23.5%,断面收缩率57%,U-冲击功48 J,HBW硬度值265。     

EB炉熔炼TA1铸坯在热轧过程中的组织演变

通过热轧试验和组织观察,研究了热轧变形温度、单道次压下率等对EB炉铸态板坯在热轧过程中的组织演变和再结晶的影响规律。发现经过热轧前的板坯加热,EB炉铸坯比VAR锻坯的晶粒尺寸大几百倍,粗大的EB炉铸坯晶粒组织不利于热轧过程中发生再结晶。通过提高热轧温度(≥850℃)、减小单道次压下量、降低热轧变形速度,可以促使热轧组织充分再结晶;探讨采用薄坯高温开轧、高温终轧、高温卷取,争取热轧卷获得较大比例的再结晶组织,从而可以省略传统的热轧板退火再结晶工艺。发现当热轧温度为850℃时,存在一个细化再结晶晶粒的临界压下率(43.6%),当热轧压下率低于43.6%时,提高热轧压下率可显著细化热轧卷中再结晶晶粒,超过临界压下率,热轧卷中再结晶晶粒尺寸几乎保持不变。当热轧温度≤810℃,存在一个临界压下率开动再结晶形核过程,随着热轧温度降低,临界压下率逐渐增大。     

Q345E板坯热送产生的裂纹的形成机理研究

采用透射电镜、扫描电镜和能谱分析等方法对Q345E板坯热送裂纹的形成机理进行了分析,研究了Q345E铸坯热送热装工艺对板坯裂纹形成的影响,分析了轧制过程中裂纹的形成机理。结果表明:Q345E铸坯在热送过程中发生奥氏体向铁素体转变,在奥氏体晶界处形成先共析铁素体膜;Nb、Ti的碳氮化物在铁素体中析出并分布在奥氏体晶界处,造成晶界弱化;铸坯在加热炉中受热应力的作用造成Nb、Ti的碳氮化物析出相与先共析铁素体脱离,形成孔洞,为板坯热送裂纹的形成提供了条件。     

一种高效连铸连轧工艺

本发明涉及一种连铸生产工艺,特别涉及一种在连铸连轧带钢生产中优化加热炉的布置方式的一种高效连铸连轧工艺。解决ASP工艺存在的执装温度低、投资成本高的技术问题。本发明采用的技术方案是：一种高效连铸连轧工艺,其工艺流程包括以下步骤,连铸铸坯-铸坯加热-坯料除鳞-精轧轧制-热卷箱-切头尾-二次除鳞-精轧-层流冷却一卷取。其特征是,连铸机采用2机2流,在铸坯加热工段,加热炉以轧线为中心线面对面错开排列,加热炉采用2段步进式炉。     

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。     

重轨钢铸坯热装影响因素分析和数值模拟

采用有限差分法建立了钢水从结晶器至二冷区和空冷区冷却过程以及280 mm ×380 mm连铸坯热装热送的温度模型,并分析了重轨钢U71Mn(%:0.66～0.76C、0.15～0.35Si、1.10～1.40Mn)和U75V(%:0.70～0.78C、0.50～0.70Si、0.75～1.05Mn、0.04～0.08V)中的氧、氮含量、铸坯低倍组织和加热炉人口处铸坯输送辊道等对该钢热装的影响。模拟结果表明,重轨钢铸坯热装可缩短加热时间40 min,铸坯输送辊道的工作温度为250℃。     

热送热装过程大板坯传热数值模拟研究

对热送热装过程中典型的大板坯温度变化建立了数学模型并分析了计算结果.研究表明:辊道输送过程热送温度对铸坯冷却速率影响较小;保温坑内堆垛的铸坯温度分布较均匀,冷却速率较慢,在8.3～9.0 K/h之间;堆垛空冷铸坯的主要冷却速率为11.3～18.6 K/h;在加热过程热装温度不同可使铸坯内外形成不同的热履历.对不同热送热装工艺过程中铸坯的温度变化规律进行了模拟,为优化界面技术提供了依据.     

控轧控冷工艺参数对风电法兰用钢Q345E低温冲击韧性的影响

低合金高强度钢Q345E（/%:0.12~0.15C,0.20~0.25Si,1.40~1.50Mn,≤0.010P,≤0.005S）的生产流程为80 t顶底复吹转炉-LF-RH-Φ450 mm铸坯CC-Φ110 mm棒材连轧工艺。工艺试验了压缩比（10.33~20.25）、开轧温度（1120~1 080℃）和冷却方式（0.2℃/s空冷和0.5℃/s风冷）对该钢-40℃,V-型缺口冲击韧性的影响。结果表明,随压缩比增加,开轧温度降低,冷却速度增加,该钢-40℃冲击功显著增加,采用压缩比16.74,开轧温度1100℃,0.5℃/s风冷工艺,Q345E钢组织细小、均匀,-40℃冲击功为40 J。     

胀断连杆用C70S6 BY钢连轧材探伤不合格原因分析和工艺改进

非调质钢C70S6 BYΦ60 mm棒材的生产流程为60 t UHP EAF-LF-VD-240 mm×240 mm坯连铸-连轧。连轧材经现场超声波探伤并对缺陷定位取样,通过低倍、金相显微等检验方法对缺陷进行分析,得出该缺陷为心部裂纹,其产生原因主要是铸坯加热不均和轧后冷却应力较大造成。通过改善铸坯加热工艺,将加热二段温度从1 239℃提高至1 248℃,总加热时间≥2.0 h,均热段1 232℃20～40 min,轧后冷却由堆冷24 h改成坑冷38 h,探伤不合格率由36. 80%降至0. 78%。     

轧态组织对c—Mn—Al—Nb钢正火组织特性的影响

本文研究了经由不同流程、不同轧制工艺生产的工业用C-Mn-A1-Nb钢在840℃～900℃正火的显微组织特性,并找出了所要求的最佳机械性能的正火温度。采用加热淬火的实验方法研究了奥氏体形态的发展。结果表明:存在于轧态钢中粗大的奥氏体形态在正火的奥氏体中被保留下来。用膨胀仪和电子显微镜研究了接近Ac_3温度正火冷却时的转变行为和晶粒细化的铁素体——珠光体组织的演变过程。依照显微组织特点,比如铁素体晶粒大小、珠光体的分布及体积百分数,解释了机械性能的变化,发现正火前后铁素体晶粒尺寸之间的明显关系。观察显微组织可知,奥氏体的转变模式(决定于轧态的铁素体——珠光体组织)对这些钢有一定程度的影响,在低温正火时尤其明显。观察低温正火的奥氏体晶界的侵蚀特征,可以认为,这种影响可能是杂质在奥氏体和铁素体界面偏析的结果,不论是在轧后冷却过程中或是正火加热过程中都是如此。