980 MPa级冷轧超高强度双相钢边裂原因分析与工艺优化

汽车用超高强度双相钢CR550/980DP冷轧边裂问题,严重影响热轧/冷轧工序界面生产顺行,易造成冷轧机架间及连退炉内断带事故,成为超高强度双相钢生产的难题。基于高温热塑性曲线和热轧动态CCT曲线,采用对显微组织、力学性能、裂纹扩展分析等手段明确冷轧边裂产生原因。试验结果分别指出,精轧阶段带钢横向温度分布不均匀、边部温降大,导致在第Ⅲ脆性区轧制;同时,受Nb作用再结晶温度提高,边部低温区为未再结晶区轧制;当应变量超过塑性极限、轧制力超过边部热强度时,形成热轧卷边裂。边部形成细小弥散的铁素体(F)和马氏体(M)两相组织,不协调应变将导致F/M相界面产生应力集中而形成裂纹;裂纹以微孔聚集方式进行扩展,形成热轧卷无边裂-冷轧边裂现象。通过投用边部加热器和优化初轧定宽量、精轧入口温度、精轧机架间冷却水、终轧温度、卷取温度等措施,实现热轧卷边部质量改善、解决边裂问题。     

980 MPa级双相钢边裂致断带原因分析

980 MPa级双相钢在冷轧工序轧制过程中易在热轧下线卷的带尾发生边裂,主要原因为贝氏体的生成和碳化物的不均匀析出。贝氏体的产生主要原因为热轧卷取温度高于贝氏体相区,钢卷边部温度较低,进入贝氏体相区。碳化物的不均匀析出的原因为钢卷在热轧工序下线后,温度下降通过铁素体区,铁素体生成,碳化物析出;同时,边部冷速较快,碳化物无法完成均匀化分布和球化。贝氏体、铁素体与贝氏体结合处和碳化物偏聚区在冷轧轧制过程中容易形成裂纹。在后续生产过程中,裂纹在带钢张力和辊面剪切应力的作用下,沿原裂纹形成方向扩展,严重时导致断带。通过提高热轧带尾卷取温度,下线后进入缓冷坑或降低热轧卷取温度可以抑制以上3种裂纹源的产生,减少边裂,降低断带风险。     

热镀锌双相钢表面粗糙问题分析与控制

 目前强度级别较高的双相钢产品已经可以普遍采用热镀锌工艺生产,热镀锌双相钢在生产过程中,表面出现明显的粗糙缺陷,形成边部与中部的色差,严重影响热镀锌双相钢产品表面质量。粗糙缺陷伴随粗糙度异常升高、锌层不均、抑制层形成不良、基板表面微裂纹等现象。分析认为,基板表面微裂纹是造成热镀锌双相钢表面粗糙的主要原因。热轧态组织和冷轧压下率是决定冷硬板浅表层微裂纹形成的关键因素。通过优化卷取温度及热轧卷厚度,改善热轧态组织及降低冷轧压下率,可有效控制冷轧板表面浅表层微裂纹的形成,从而良好解决热镀锌双相钢表面粗糙问题。     

热轧双相钢边部褶皱缺陷形成原因分析及改进

针对热轧双相钢带钢边部形成褶皱缺陷的问题,结合金相检测和生产工艺分析,对热轧双相钢边部褶皱缺陷的形成原因进行了分析,结果表明:边部组织差异是导致热轧双相钢边部产生褶皱的主要原因。分析了定宽压力机板坯侧压量、终轧温度、过程温降等与褶皱缺陷的关系,指出减小板坯侧压量和提高终轧温度,可以基本上消除边部褶皱缺陷的产生。     

高强IF钢边部色差缺陷形成原因及改进措施

为了解决高强IF钢边部色差缺陷问题，采用扫描电镜和热重分析仪对高强IF钢边部色差缺陷的形貌以及热轧卷不同位置氧化铁皮的生长特性和组织特点进行研究。结果表明，高强IF钢边部色差缺陷产生的原因主要是由于冷轧卷存在表面开裂，造成边部缺陷位置与表面正常位置光线漫反射差异，从而形成宏观色差缺陷；而边部表面开裂主要是由于边部与中部的氧化铁皮厚度和结构存在差异，造成边部过酸洗，以及由于边部热轧温度过低，造成边部存在细小、拉长的铁素体形貌特征，使得其抗冷轧变形能力减弱。通过调整终轧温度、卷取温度和热轧速度，同时提高酸洗速度和降低冷轧压缩比，可有效抑制高强IF钢边部色差缺陷的产生。     

热轧低碳钢冷轧边裂及其预防

供冷轧用热轧低碳钢SPHC,2016年底冷轧时出现大量边部裂纹。通过对SPHC试验样的连续冷却转变试验以及现场试验,发现产生边部开裂的原因是因SPHC钢带边部在热轧精轧时温度低于相变温度,产生了先共析铁素体,严重时出现纤维状组织。根据原因优化了除鳞工艺及温度参数,减少粗轧与精轧除鳞道次,终轧温度从878℃提高到888℃以上,卷取温度从620℃提高到660℃,最终边部组织由纤维状组织改善为粗晶组织,有效解决了边部裂纹缺陷问题。     

边部组织及切边工艺对低碳SPHC冷轧边裂的影响

针对迁钢低碳系SPHC热卷在冷轧过程中经常出现边裂缺陷,研究了边裂出现的原因。结果表明,精轧过程中,带钢边部温降过大导致边部出现粗大晶粒并伴有混晶,以及边部剪切参数不匹配导致的切边质量不佳是导致低碳系SPHC冷轧边裂的原因。通过调整精轧冷却水以及合理匹配剪切参数,有效解决了这一缺陷。     

边部加热器在热连轧的应用

为保证河钢邯钢冷轧980 MPa级及以上高强钢的质量,采用边部加热器,利用边部加热感应技术,对热轧基料边部进行快速升温。基于边部加热器的结构和原理,从其加热效率的影响因素入手,通过二级系统加热温度补偿设定、空气间歇值调整及Lap值优化,冷轧980 MPa级以上高强钢酸轧后边裂缺陷降低了73%,产品质量明显提升。     

00Cr17TiMo铁素体不锈钢热轧边裂分析

通过边裂缺陷分析、采用模拟轧制试验的方法研究加热温度对边裂的影响、以及连铸坯晶粒粗化试验等三方面对00Cr17Ti Mo铁素体不锈钢热轧边裂的原因进行逐渐深入的分析和研究。最终得出以下结论:当加热温度达到1 150℃时,晶粒开始长大,当加热温度达到1 200℃时,出现明显混晶现象。混晶导致在轧制过程中出现不均匀变形,经过精轧后出现边部层状结构以及边裂等缺陷。     

卷取温度对IF钢组织性能影响规律

 选取IF软钢为研究对象，考虑热轧边部温降的影响，对其热轧卷取温度进行调整试验，并对热轧基料与冷轧成品卷分别进行力学性能、金相组织的分析，研究热轧卷取温度对冷轧成品组织性能的影响。结果表明，卷取温度对IF钢屈服强度、抗拉强度无显著影响，伸长率随温度升高先升高后降低，r值在卷取温度为750 ℃时最高；卷取温度升高时，热轧基料边部出现混晶及组织不均匀现象，冷轧退火会加剧组织不均匀，造成IF钢边部混晶。研究结果对于揭示IF钢板生产工艺与性能之间的内在联系有重要意义，也对指导企业制定低耗高效的轧制工艺参数以获得性能优异的产品具有积极作用。     

Effect of Mn Addition on Microstructural Modification and Cracking Behavior of Ferritic Light-Weight Steels

In the present study, effects of Mn addition on cracking phenomenon occurring during cold rolling of ferritic light-weight steels were clarified in relation to microstructural modification involving κ-carbide, austenite, and martensite. Four steels were fabricated by varying Mn contents of 3 to 12 wt pct, and edge areas of steel sheets containing 6 to 9 wt pct Mn were cracked during the cold rolling. The steels were basically composed of ferrite and austenite in a band shape, but a considerable amount of κ-carbide or martensite existed in the steels containing 3 to 6 wt pct Mn. Microstructural observation of the deformed region of fractured tensile specimens revealed that cracks which were initiated at ferrite/martensite interfacial κ-carbides readily propagated along ferrite/martensite interfaces or into martensite areas in the steel containing 6 wt pct Mn, thereby leading to the center or edge cracking during the cold rolling. In the steel containing 9 wt pct Mn, edge cracks were found in the final stage of cold rolling because of the formation of martensite by the strain-induced austenite to martensite transformation, whereas they were hardly formed in the steel containing 12 wt pct Mn. To prevent or minimize the cracking, it was recommended that the formation of martensite during the cooling from the hot rolling temperature or during the cold rolling should be suppressed, which could be achieved by the enhancement of thermal or mechanical stability of austenite with decreasing austenite grain size or increasing contents of austenite stabilizers.     

Formation of Edge Crack in 1.4%Si Non-oriented Electrical Steel during Hot Rolling简

Microstructure evolution, dynamic recrystallization, high temperature oxidation and hot ductility of 1.4 % Si non-oriented electrical steel sheets were investigated to reduce edge cracking. The causes of cracking were found to be coarse as-cast microstructure, grain boundary oxidation in reheating furnace, lack of dynamic recrystallization during hot rolling and increase of temperature, resulting in reduced hot ductility in strip edge region. Countermeas- ures against the edge crack are proposed accordingly. Lowering reheating temperature and reducing holding time re- duced oxidation and decarburization. Hot charging temperature was increased to decrease reheating temperature. And using an edger can refine microstructure in strip edge region. Finally, edge heater can be added to increase edge re- gion formability by inducing dynamic reerystallization and ductility by increasing temperature.     

取向硅钢冷轧断带问题研究

对取向硅钢冷轧过程出现的断带缺陷进行了跟踪,明确了从起皮到形成孔洞,再到断带的演变过程,采用扫描电镜对翘皮缺陷进行研究,结果表明：翘皮缺陷中主要元素是Fe、Si、Al,与基体一致,另外还有微量的Ca、Mg、K、Na等元素。冷轧起皮、断带主要是由于热轧边裂缺陷遗传而成。热轧过程部分边部掉肉飞溅至热轧板表面被压入,在冷轧过程由于伸长率与基体不一致而起皮剥落。通过降低铸坯加热温度、缩短高温段在炉时间、优化轧制模型,有效抑制了热轧板边裂的产生,从而解决了冷轧断带问题。     

CSP热轧板卷边部裂纹成因及控制

为了抑制CSP热轧板卷边部裂纹,对CSP热轧板卷边部裂纹的成因进行了研究.CSP热轧板卷边部裂纹缺陷主要有3类:边部横裂纹、边部纵裂纹、边部烂边或掉块等.板卷产生边部裂纹的主要原因是:连铸坯表面边部横裂纹(包括深的振痕)和边部的细小纵裂纹,在加热和轧制过程中不断扩展;钢液在凝固以及铸坯在冷却、均热、轧制、层流冷却和卷取等过程中的热应力、机械应力以及相变应力等作用力超过钢的塑性变形抗力.抑制CSP热轧板卷产生边部裂纹的主要措施是:控制好合适的钢水成分;制定有效的工艺参数,如结晶器热流密度、结晶器振动参数、二冷冷却强度等.工业试验结果表明,CSP热轧板卷边部裂纹率由7.93%降低到1.81%.     

Key technology and mechanism of ferrite rolling

Ferrite rolling is a hot strip rolling process which controls the finishing rolling process within the ferrite range. Compared with the traditional “hot rolling cold rolling annealing” process, ferrite rolling allows “hot rolled sheet instead of cold rolled sheet”, resulting in significantly cost savings. However, for some short production processes, high cooling rates between rough rolling and finish rolling can affect the size and microstructure of the product. Especially for low carbon steels with a wide two phase area, it is more difficult to achieve full ferrite region rolling. Based on a summary of the recent work on ferrite rolling plates and strips, the research and application of ferrite rolling process at home and abroad were discussed. Combined with the design characteristics, the ferrite rolling process parameters and the corresponding microstructure and property control targets were proposed. Several key issues in the application of ferrite rolling technology were focused on. The softening mechanism of two phase deformation and its effect on texture were discussed in detail. It aims to provide theoretical guidance for the future development of key technologies and control ideas for the control of key processes.     

高性能电力铁塔角钢Q460TE的研究

对开发高性能电力铁塔角钢Q460TE进行了研究,并讨论了合金成分、终轧温度以及轧后冷却方式等对其组织性能的影响。结果表明：Al元素可以改善角钢的冲击韧性;轧后经强制冷却,其边部组织为回火索氏体,晶粒度等级约为9.5级,心部组织为铁素体+珠光体;热轧钢材的显微组织与性能随终轧温度的降低均得到较大幅度的改善,当终轧温度为852 ℃时,其屈服强度为540 MPa,抗拉强度为660 MPa,-40℃时的冲击功为172.9 J。     

冷轧高强集装箱板轧制稳定性控制技术

 冷轧高强集装箱板由于其屈服强度、成形性能及尺寸精度的要求,对冷轧轧制稳定性和板形控制提出极大挑战。针对某钢厂薄规格冷轧高强集装箱板生产过程存在的肋浪和边裂情况进行分析,采用试验方法研究了热轧带钢库区冷却过程对钢卷温度及性能均匀性的影响,利用数值模拟的方法研究了该钢种在UCM机型冷轧轧制过程中带材变形特征,揭示了带材浪形和边裂的并发机理,同时分析了不同工艺对带钢变形均匀性的影响规律。结合理论及仿真分析,提出了针对热卷性能均匀性及酸轧轧制稳定性的优化方案,改进后冷轧板形质量明显提高,带材边裂缺陷完全消除,冷轧高强集装箱板的轧制稳定性及产品质量均得到大幅提升。     

钛微合金化热轧双相钢的工艺研究

通过模拟实验研究了钛微合金化热轧双相钢的连续冷却转变曲线及终轧温度对组织的影响规律,获得了可行的工艺窗口,并进行了验证性热轧实验.在冷却速率小于5℃·s-1及温度在625~725℃时,实验钢可以形成先共析铁素体.随着终轧温度升高,组织中铁素体及马氏体含量先升高后降低,但幅度不大.同时,当终轧温度较高时,铁素体显微硬度增加,析出强化作用增加.当终轧温度及缓冷温度分别为840℃及700℃时,获得了抗拉强度为672 MPa及屈强比为0.61的性能良好的热轧双相钢.经计算,铁素体组织中析出强化量为78.5 MPa.