钢轨化学成分对力学性能影响的研究

为全面了解鞍钢生产的钢轨的化学成分和力学性能的情况,对2004年7月～2005年2月鞍钢生产的钢轨的化学成分和力学性能进行了统计分析.结果表明,鞍钢生产的钢轨化学成分范围较窄,力学性能相对稳定,成分的变化对性能有一定的影响.通过调整化学成分,可进一步提高钢轨的力学性能.     

车速对钢轨接触疲劳伤损的影响及高速线路钢轨选用

采用专门的试验机对不同线路条件钢轨的接触疲劳伤损特点进行模拟试验研究.结果表明,车速在200km/h以下时,随车速提高钢轨的磨损量减小、接触疲劳伤损加剧;车速达300km/h时,钢轨的磨损量和接触疲劳伤损均减轻.该试验结果得到了计算机仿真计算结果相符.通过对试验结果的分析,认为车速在200km/h以下的客货共运快速线路,宜选用强度为1 100MPa级的热处理钢轨;车速达300km/h左右的高速客运专线,应考虑选用强度较低、但裂纹萌生和扩展速率较低、KIC值相对较高的U71Mn热轧钢轨,或成分性能与之相类似的其它钢轨.     

残余奥氏体对贝氏体钢轨性能的影响

 无碳化物贝氏体组织中的残余奥氏体对提高贝氏体钢轨的韧塑性作出了突出贡献,为了在铁路运营时使钢轨仍保持较高的韧塑性,需要控制好贝氏体钢轨残余奥氏体的稳定性。通过对热轧空冷、热轧空冷+低温回火贝氏体钢轨在不同环境温度下残余奥氏体稳定性的分析,回火贝氏体钢轨在不同试验温度（包括低温）条件下拉伸性能的分析,在模拟钢轨运营的试验条件下疲劳性能的分析及相应条件下残余奥氏体含量的测定,说明低温回火处理提高了贝氏体钢轨中残余奥氏体的稳定性,模拟钢轨运营的试验条件下,贝氏体钢轨中的残余奥氏体基本是稳定的。     

坯材压缩比对钢轨低倍及性能的影响

文章介绍了在生产钢轨时使用断面为320 mm×415 mm铸坯代替280 mm×380 mm断面铸坯轧制60 kg/m钢轨时由于坯料断面尺寸增加,使钢轨在轧制过程中变形剧烈,内部的致密度发生很大变化,在轧制过程中为保证产品质量,对各轧机的轧辊进行调整,以保证稳定的轧制状态。轧制出成品后通过光学显微镜、扫描电镜、冲击测试仪器等设备对钢轨低倍、组织、晶粒度以及冲击性能进行检验分析,结果表明采用大规格尺寸的铸坯轧制钢轨,提高坯材的压缩比后可以改善钢轨晶粒度及冲击等力学性能。     

喷嘴出口与基板间距离对冷喷涂超音速流场的影响

采用计算流体力学（CFD）模拟研究了冷气动力喷涂技术中喷嘴出口与基板距离（SoD）对超音速流场（包括气体流场和粒子流流场）的影响,通过计算流场的分布特性,分析了流场中速度、温度、压力和密度的变化规律。模拟结果发现,由于基体前激波的存在,极大影响了气体和粒子流流场。气流形成连续交替的膨胀波、压缩波波系,在马赫盘处气体速度达到超声速,越过马赫盘以后速度下降很大。SoD为40 mm时,1μm粒子流流场达到最优;SoD为50 mm时,5μm和22μm粒子流流场达到最优,此时粒子流对基体的轰击速度最大。     

稀土对钢轨钢相关性能的影响研究

通过实验研究、金相观察和工业试验分析,研究了稀土对钢轨微观组织和性能的影响.研究发现,稀土处理对高碳钢中硫化物夹杂物形态有较好的变性功能,少量的固溶稀土可以细化钢轨钢的珠光体片层结构,从而改善钢轨的性能.     

矫直工艺对热处理钢轨残余应力的影响

为了研究钢轨矫直工艺与残余应力的关系,结合ABAQUS有限元分析软件,模拟钢轨矫直过程中钢轨应力应变情况。对多种钢轨矫直工艺方案进行模拟分析,确定最优矫直工艺方案,并结合现场工艺调试的结果进行研究。结果表明：各矫直方案的最小弹性芯均处于第Ⅱ变形区内,所以降低2^#、4^#矫直辊压下量能有效降低钢轨残余应力,并且降低钢轨矫直速度也能有效降低钢轨残余应力。     

化学组成和夹杂物对试验钢轨断裂韧性的影响

钢轨由于其自身特殊应用性,在标准中对其质量提出了较其它钢种更为严格的要求。钢轨需要完全满足质量标准,象标准中明确规定的断裂韧性、疲劳和残余应力限制。采用SENB试样,在MTS810伺服液压材料检测系统中完成了断裂韧性测试,研究了非金属夹杂物对断裂韧性值的作用。断裂韧性值也与钢轨化学组成和力学性能有关。在Klc值较低的试样中,发现了相当高的硫化物夹杂,经过光谱分析,结果表明氢含量较高。     

稀土对钢轨钢接触疲劳的影响

利用接触疲劳磨损试验机械钢轨／车轮接触疲劳作用,了钢轨钢接触疲劳表面区剖面的形貌,显微结构和硬度。结果表明,稀土可延缓钢表面疲劳裂纹的萌生和扩展,推迟表面剥离,减小裂纹贯穿角和裂纹稳定贯穿,缩小塑性化形范围和改善表面加工硬化效果。     

板坯连铸二冷喷嘴对冷却效果影响的研究

板坯连铸的二次冷却是影响铸坯质量的重要因素之一。针对邯郸钢铁股份有限公司第三炼钢厂出现的板坯质量问题,对二次冷却系统的喷嘴进行优化,达到改善铸坯质量的目的。研究探讨了二次冷却区喷嘴型号的选型以及影响喷嘴冷却效果的因素。在此研究基础上,实际生产中采用了合适的喷嘴类型、布置方式及合理的水量后,铸坯的中心偏析得以改善,等轴晶率明显提高。     

无线遥控配风装置在空压中的应用

某公司针对空压机供风系统泄漏浪费比较严重的问题,引进了专利技术“无线遥控配风装置”,现场应用后,管网用风均衡,每年创效82.59万元.     

冷却水流量对大直径棒材冷却效果的影响规律

利用有限元耦合场数值模拟计算方法,对大直径棒材穿水冷却过程进行了三维非稳态数值模拟,研究了冷却水流量对冷却效果的影响规律,并分析了决定冷却水流量的两个因素——冷却器入口截面积及冷却水流流速对冷却效果的影响程度.模拟结果表明:当流量相对较小时,流量的改变对冷却效果的影响较大;当流量增大到一定值后,随着流量的继续增大,对冷却效果的影响逐渐减小;冷却水流流速对冷却效果的影响程度大于冷却器入口截面积.     

重轨钢大方坯连铸二冷系统及轻压下工艺的优化

针对武钢生产重轨钢初期,连铸二冷系统和轻压下工艺参数不合理,铸坯存在部分内裂纹、中心疏松严重、重轨探伤合格率低等问题,开展了优化二冷配水和轻压下的试验。通过工艺优化使重轨钢铸坯质量得到明显改善,铸坯内裂纹消失、疏松I级率从之前的89.64%上升至99.51%,铸坯生产的重轨探伤合格率由85%左右上升至98.3%。     

掘进巷道火灾时期压风自救系统的作用规律

基于建立的掘进巷道和压风自救系统三维数值模型,研究了掘进巷道火灾时期压风自救系统对巷道环境的作用规律,重点分析了不同火灾位置、压风口位置对掘进巷道内风流状态、烟气分布及安全区域的影响。结果表明：当压风口处于火灾上风流而受到烟流滚退影响时,压风口射流较大幅度降低巷道内烟气浓度;火灾位于巷道前部时,安全区域主要分布于火灾下风流;火灾位于巷道后部时,安全区域主要分布于火灾上风流;风筒与压风口同侧时,火灾位置并非影响压风口附近区域风流分布和烟气分布的关键因素,而压风口位置是影响巷道风流分布和烟气分布的关键因素;当风筒与压风口布置在异侧时,压风口附近安全区域所占体积较大,更利于人员避难。     

高温散状物料强制冷却器模拟及优化

连续式石墨化炉生产的散装料温度可达2600℃,为研究高温散装料的强制冷却情况,运用Fluent软件对冷却器进行数值模拟,得到高温物料及冷却水的温度分布和流场分布。结果表明,冷却器出口处物料温度远低于指标要求,冷却效果显著。结合模拟结果分析物料入口速度和各级冷却水入口速度对温度的影响,得出各最佳冷却水入口速度,为进一步优化提供了参考依据。     

喷雾冷却中射流出口高度和高温钢板表面温度对换热系数的影响

利用有限元耦合场数值模拟计算方法进行了高温钢板纯水喷雾冷却的模拟,研究了射流出口高度和钢板表面温度对换热系数的影响.模拟结果表明:在其他参数不变的情况下,随喷射距离(在200~500mm范围内)的减小,换热系数总体呈增加趋势;随钢板表面温度(在1050~200K范围内)的增加,换热系数总体呈减小趋势.     

转炉冶炼重轨钢技术操作控制及效果

从转炉装入制度、造渣工艺、吹炼制度、后期处理、炉渣稠化和出钢几方面对冶炼重轨钢终点碳、温度、时间的控制进行了实际技术操作分析,论述了具体操作要点和实际效果.在保证高出钢碳的终点工艺下,操作关键是保碳前提下脱磷以及提温.通过优化转炉冶炼工艺,终点碳在0.06%～0.14%范围,能够保证终点磷和温度同时达标.     

冷却工艺对热轧高扩孔钢组织与性能的影响

采用分段式冷却模式,研究不同的空冷时间、卷取温度、冷却速度对高扩孔钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着空冷时间的延长,试验钢铁素体体积分数逐渐增加,钢的强度逐渐下降,伸长率及扩孔率逐渐提高;冷速在150℃/s时,马氏体组织转变导致钢板扩孔性能明显下降;当卷取温度为450℃、中间空冷时间为6~9 s、冷却速度为50℃/s时,可获得扩孔性能优良的600 MPa级高扩孔钢。     

变渣皮厚度条件下铜冷却壁应力分布规律及挂渣稳定性

根据热弹性力学理论,建立了渣皮厚度可变的铜冷却壁热-力耦合应力场分布计算模型,从铜冷却壁本体和炉渣-镶砖界面应力分布的角度分析了煤气温度、冷却制度、镶砖材质和炉渣性质等因素对铜冷却壁寿命及挂渣稳定性的影响规律.计算结果表明：煤气温度的升高使铜冷却壁本体应力线性升高,同时挂渣稳定性减弱;铜冷却壁本体应力值及挂渣稳定性均随渣皮厚度增加而呈现先下降后上升的趋势,实际生产中渣皮厚度应维持在30~60 mm之间;冷却水流速的增大会导致铜冷却壁本体应力值小幅上升,但可使挂渣稳定性增强;冷却水温的提升可小幅降低冷却壁本体应力,但会显著降低挂渣稳定性;镶砖热导率的提升和炉渣热膨胀系数的减小均有利于降低铜冷却壁本体应力并增强挂渣稳定性.     

不同冷却工艺对冷墩钢小方坯等轴晶率的影响

通过改变现场连铸冷却制度,发现一冷、二冷工艺对连铸坯的等轴晶比例具有较大的影响。当结晶器冷却水流量下调后,结晶器内冷却水温差提高,冷却水带走的热量增加,结晶器与铸坯的接触情况及结晶前沿的温度分布得到改善,从而控制了柱状晶的生长,扩大了铸坯中心等轴晶区;二冷水量的改变,更进一步有利等轴晶的生成。采用合理的一冷、二冷工艺可...