X80钢层流冷却温度场的有限元模拟

针对X80钢精轧后进行的层流冷却过程,借助MSC.Marc有限元软件并结合实测的X80钢精轧后的温度分布,建立有限元仿真模型,对不同冷却工艺下X80钢宽度方向的温度场进行分析计算,得到X80钢沿宽度方向的温度分布;通过实验获取X80钢层流冷却过程中换热系数,将获得的换热系数加载到冷却模型中模拟X80钢层流冷却过程的温度变化情况,对比得出不同层流冷却模式的冷却强弱效果。结果表明：对于强冷区,冷却方式为101的冷却效果比冷却方式为110和011的好;对于缓冷区,冷却方式为0011111000的冷却效果比冷却方式为1111100000和0000011111的好。     

特殊钢连铸的技术关键——提高钢液洁净度和铸坯质量

与普通钢连铸相比,特殊钢连铸具有以下特点：特殊钢的合金元素含量较高,碳含量范围大（0．02％-2.3％）,受合金元素影响,其凝固特性与普通碳素钢差异大．特殊钢的洁净度、均匀性、气体含量、低倍组织、夹杂物形态等要求比普通碳素钢高．有些特殊钢含Cr、V、Ti、Nb、灿等活泼元素,极易与氧、氮反应生成高熔点化合物,影响铸坯质量．还有些合金元素则与钢中碳生成碳化物或碳氮化物,容易产生高温固相析出,对钢的热塑性有重要影响．由于连铸过程的特殊冷却凝固条件,特殊钢连铸的成分偏析和组织不均匀性更为突出．     

板带层流冷却过程控制方法

针对现有板带层流冷却系统中卷取温度预测模型及前馈、反馈控制算法存在的问题，研究了板带层流冷却过程控制方法；提出了基于层流冷却过程动态模型的预设定模型和卷取温度预报模型；为了增强前馈控制能力，尽量减少反馈调节作用，在预设定模型的基础上增加前馈补偿模型．仿真实验结果表明该方法是有效的．     

X70管线钢热轧钢卷冷却过程中的相变与应力变化

为了分析钢卷冷却对带钢板形的影响,运用有限元方法研究了层流冷却后的X70管线钢热轧钢卷冷却过程,建立了热轧钢卷热力耦合模型,计算了卷取温度分别为500℃和550℃时冷却过程中的钢卷温度、相变体积分数、残余应力.模型考虑了钢卷径向层间接触对传热的影响,以及钢卷内径壁、外径壁和2个端面的换热系数的差异.结果表明:冷却过程中,钢卷的温度和相变不均匀使得钢卷的切向上边部受拉应力,而中部受压应力;钢卷在550℃卷取后,带钢边部20 mm以内的拉应力超过基体的屈服应力,板形有边浪趋势;降低带钢的卷取温度至500℃促进相变充分进行,有利于钢卷冷却后残余应力的降低.开卷后X70管线钢的边浪和横向C型弯曲板形是不均匀的层流冷却和不均匀钢卷冷却共同作用的结果.     

H型钢冷却系统优化

结合H型钢轧制的特点分析控制冷却在轧制中运用的具体问题，制定了H型钢控制冷却的优化方案．介绍了实际应用情况，并提出改进的措施．研究轧制过程中汽化的冷却水对轧件温度的影响，提出冷却水喷嘴的改进方向．     

X80和X70管线钢在NaHCO3溶液中钝化膜的电化学性能

采用动电位极化、交流阻抗和电容测量等方法研究了X80和X70管线钢在0．5mol／L NaHCO3溶液中的活化-钝化行为及生成的钝化膜的电化学性能。极化曲线表明,X80和X70钢在-0．16～0．90V发生了钝化,X70钢的雏钝电流密度（ip）约为18．38μA／cm^2,而X80钢的维钝电流密度约为6．76μA／cm^2。交流阻抗表明,X80钢表面生成的钝化膜比X70钢的更加致密,均匀性更好,与原子力显微镜（AFM）的观察结果相吻合。电容测量表明,X80和X70钢在该溶液中表面生成的钝化膜在-0．20～0．80V为n型半导体,且X80钢比X70钢表面钝化膜的施主密度更低,空间电荷层更厚,耐蚀性更好。     

热轧带钢层流冷却的离散化边部遮蔽策略研究

层流冷却会导致高强度热轧带钢板形缺陷,合理的边部遮蔽策略有助于冷却后板形改善.针对卷取温度为500℃的12 mm厚度X70管线钢热轧带钢,建立层流冷却过程的热-力-相变耦合有限元模型,对比模拟了在常规层流冷却和离散化边部遮蔽策略下冷却过程中带钢宽度上的温度场、相变和内应力分布.结果表明:在常规层流冷却过程中,带钢边部25 mm范围内会产生塑性变形,水冷后半段的前期带钢板形有边浪的趋势,后期板形有转向中浪的趋势;而层流冷却采用离散化边部遮蔽策略时,带钢宽度方向上温差显著减小,使得贝氏体转变量和残余应力沿宽度方向上分布更均匀.这种遮蔽策略有效消除了带钢边部的塑性变形,改善了冷却板形.     

升速轧制对热轧带钢层流冷却出口温度的影响

采用传热学原理建立了层流冷却温度有限差分模型,并用现场实测数据对水冷换热系数进行了自适应修正.对德盛1 150 mm热轧带钢层流冷却过程的温度变化进行了数值模拟,建立了一套层流冷却温度仿真系统,分析和研究升速轧制时带钢在层流冷却中温度变化的趋势.结果表明,层冷出口温度受带钢的速度影响较大,在升速过程中,如果不采用集管动态喷水调节,带钢温度出现前低后高的现象,并且随着加速度的增加带钢前后温差越大.以此为依据,现场过程自动化系统L2级硬件采用过程服务器,基础自动化系统L1级硬件采用西门子PLC,L2级和L1级软件分别在C++和Step7V5.4下编程实现,并采用了带钢头尾宏跟踪和过程自动化系统采用带钢样本微跟踪的控制策略,对处于变速及高速运动中的带钢沿长度方向逐点实施控制,用动态调节的冷却集管系统来保证在速度变化期间带钢层流冷却出口温度的稳定性.     

合金元素Mo对冷轧双相钢组织的影响

分析Mo微合金冷轧双相钢和普通C-Mn冷轧双相钢在不同双相热处理工艺下微观结构,讨论Mo对冷轧双相钢组织变化规律的影响。实验结果表明：当两种双相钢以1700℃／s冷却时,均获得了铁素体、马氏体双相组织,马氏体均匀分布在铁素体基体上,随着加热温度的升高,普通C-Mn双相钢得到的马氏体体积分数多。当以5．4℃／s冷却时,Mo微合金双相钢得到的马氏体体积分数多;当加热到820℃保温结束后以5．4℃／s的速率冷却时,普通C-Mn钢的组织组成相为铁素体、珠光体、马氏体;Mo微合金钢的组织组成相为铁素体、贝氏体、马氏体;Mo对铁素体晶粒的细化作用不明显。     

原始组织形态和冷却速度对T91钢组织的影响

采用箱式电阻炉对T91钢进行冷却实验,研究T91钢连铸坯和轧制坯冷却过程中原始组织形态和冷却速度对其相变组织和临界冷却速度的影响。结果显示:T91钢坯冷却过程中只有铁素体和马氏体转变,并且原始组织状态对临界冷却速度的影响不同,细小均匀的组织将增大临界冷却速度;T91钢连铸坯连续冷却过程中,当冷却速度在8℃/min以上时全部为马氏体组织,冷却速度为3~7℃/min时为铁素体和马氏体混合组织,冷却速度在2℃/min以下时几乎是铁素体组织;T91钢轧制坯连续冷却过程中,冷却速度在10℃/min以上时组织全部为马氏体,冷却速度为4~9℃/min时为铁素体和马氏体混合组织,冷却速度在3℃/min以下时组织几乎为铁素体。     

层冷控制模型在中宽带轧制中的应用

介绍了层冷过程控制模型及其冷却模式、冷却方式和模型自学习策略,将层流冷却控制模型应用于国内某厂中宽带轧后冷却过程.采用现场Q235A、4.5mm热轧中宽带生产数据,分析了带钢在输出辊道上集管组温降及现场应用效果,结果表明,该层流冷却控制模型现场应用效果良好.     

热轧带钢层流冷却温度优化控制策略研究

在热轧带钢生产过程中,卷取温度是影响成品带钢性能的重要参数之一,其精度的高低对带钢质量至关重要.为保证产品具有良好的性能,采用层流冷却装置对热轧后的板带进行冷却控制,喷水系统的设定是层流冷却过程控制的关键.在冷却过程中带钢的温度不能在线连续检测,其过程具有强非线性和时变性,而且在冷却过程中存在相变,因此难以建立精确的数学模型去描述这一冷却过程.随着带钢厚度,精轧出口温度和轧制速度的变化,单独的前馈/反馈控制很难满足高精度的温度控制需要.在本文的研究中,一系列层流冷却控制策略被采用,包括前馈/反馈控制,自适应算法,以及控制带钢整体温度的均匀性策略.实践应用表明这些控制策略得到很好的检验,能有效地提高卷取温度的控制精度和均匀性.     

终轧温度及轧后冷却速度对Q460C钢组织和相变的影响

在Gleebl-1500热应力／应变模拟实验机上热压缩模拟Q460C含铌钢的轧制过程,并控制终轧温度和轧后冷却速度。通过观察金相组织和膨胀曲线研究控轧控冷对Q460C钢组织和相变的影响,分析了轧制过程中可能诱导其裂纹产生的原因。结果表明,Q460C钢组织分布不均、控轧控冷工艺不合理均可能造成其裂纹的产生,提高终轧温度可促进相变提前发生,而在较高终轧温度下,轧后冷却速度对Q460C钢组织变化的影响很小。     

管线钢控轧控冷组织与性能

研究超低碳管线钢控轧控冷显微组织及力学性能。对管线钢进行实验室控轧控冷,对轧后试样进行力学性能测试,用扫描电镜和透射电镜对显微组织进行观察。试验结果表明,采用制定的控轧控冷工艺轧制后的试验钢有较好的强度和优异的低温韧性。钢轧后显微组织主要由针状铁素体和粒贝组成;在铁素体板条的内部和品界处存在缠结、塞积、高密度的位错,显著提高了钢材的强韧性。     

Controlled Rolling and Cooling Process for Low Carbon Cold Forging Steel

Effect of controlled rolling and cooling process on the mechanical properties of low carbon cold forging steel was investigated for different processing parameters of a laboratory hot rolling mill. The results show that the specimens with fast cooling after hot rolling exhibit very good mechanical properties, and the improvement of the mechanical properties can be attributed mainly to the ferrite-grain refinement. The mechanical properties increase with decreasing final cooling temperature within the range ...     

锯片基体材料的非调质生产工艺

为了降低锯片基体生产成本并提高产品质量,以特定Si-Mn系试验钢为研究对象,采用TM CP工艺对新型锯片基体材料进行了研究.利用扫描电子显微镜、拉伸试验机等试验设备对基体材料的组织和力学性能进行了分析测试.结果表明,当轧后冷速为32.3℃/s时,可以获得以细小束状贝氏体为主的显微组织,且该冷速下基体材料的抗拉强度、屈服强度可以分别达到1 315与1 030 M Pa,冲击吸收功可以达到53.9 J,同时试验钢的弹性模量与弹性极限分别为198.5 GPa和915.4 M Pa.此外,经过8万次循环载荷作用后,试验钢的三点弯曲永久变形高度为0.21 mm,试验钢表现出较好的综合机械性能.采用非调质工艺生产的Si-Mn系贝氏体钢可以用作锯片基材.     

活塞环用钢6Cr13Mo异型截面轧制的显式动力学有限元分析

对活塞环用钢6Cr13Mo的成型过程建立了数学模型,并采用大型通用显式动力有限元分析软件AN SYS/LS_DYNA模拟了异型截面轧制的整个过程,所计算的变形情况与实际变形相符,证明显式动力有限元分析方法可有效地应用于活塞环用型钢的轧制分析.