高强度冷轧汽车用钢1500MS连铸板坯的高温力学性能

试验用1500MS钢（/%:0.20C,0.31Si,1.39Mn,0.011P,0.001S,0.028Als,0.26Cr,0.028Ti,0.0018B,0.0048N）240mm板坯的生产流程为250t BOF-LF-RH-板坯连铸。通过Gleeble-1500热模拟试验机,测试了试验钢1350~600℃的力学性能,得出该钢第Ⅰ脆性区为1350~1250℃,第Ⅲ脆性区为650~750℃在800~1200℃铸坯具有良好的热塑性;建立了板坯凝固传热数学模型和计算了铸坯凝固过程的表面温度。1500MS钢铸坯矫直区域的温度应控制在800~1150℃。     

温度和变形参数对Q345C钢连铸坯热塑性的影响

用Gleeble-2000热模拟机研究了Q345C钢250 mm×1 300 mm连铸坯热履历-连铸坯冷却过程和冷坯加热过程(300～1 320℃)的温度变化,应变速度(3～3×10-4 s-1)和降温速率(1～20℃/s)对热塑性的影响。结果表明,Q345C钢从1320℃冷却到钢的第Ⅲ脆性区,冷却速度越高,钢在第Ⅲ脆性区塑性越差;在600～850℃,连铸坯冷装加热后的热塑性要好于从液态直接冷却到这个温度区间的热塑性;在钢的第Ⅲ脆性区内,钢的热塑性随变形速率增大而变好。     

SPHC钢薄板坯的高温力学性能

用Gleeble热模拟试验机对SPHC钢(%:0.02C、0.18Mn、0.03Si、0.04Als)70 mm×1250 mm板坯进行600～1 350℃的力学性能的研究,并借助扫描电子显微镜和能谱仪分析了拉力试样的断口。结果表明,SPHC薄板坯的第Ⅰ和第Ⅲ脆性区分别为1 200℃～固相线及600～850℃,850～1 200℃薄板坯的塑性最好;第Ⅲ脆性区试样为沿晶界断裂;晶界处夹杂物及γ→α相变中形成的片状铁素体造成了晶界脆性,降低了第Ⅲ脆性区材料塑性。     

Mn对中碳钢连铸坯高温物理性能的影响

120 t转炉-LF-VD-连铸工艺生产37Mn5钢的280 mm×380 mm连铸坯易出现纵向裂纹。用Gleeble1500D热模拟试验机试验和分析了在1300～800℃时37Mn5钢(%:0.34～0.38C、1.30～1.55Mn)和45钢(%:0.42～0.50C、0.50～0.80Mn)280 mm×380 mm连铸坯的热塑性和力学性能,以及室温和1300℃之间加热和冷却时的膨胀-收缩效应。与45钢比较,得出≤950℃时37Mn5钢连铸坯的热塑性较低,在相变范围的体积变化较45钢铸坯大,导致37Mn5钢铸坯出现纵向裂纹。因此应降低37Mn5钢铸坯在540～870℃范围内的加热和冷却速度,以避免产生纵向裂纹。     

铌-钛微合金化中碳硼钢连铸坯的高温力学性能

为了避免或减少铌-钛微合金化中碳硼钢320mm×280mm铸坯(%/:0.35C,0.04Si,0.87Mn,0.010P,0.007S,0.27Cr,0.031Alt,0.03Nb,0.030Ti,0.0018B,0.0046N)表面裂纹,研究了该钢种连铸坯的高温力学性能,并对高温拉伸断口和断口附近显微组织进行了观察。结果表明:在600～1250℃,试验钢在600℃时的断面收缩率为54.4%,其它测试温度点的断面收缩率均高于60%;试验钢第Ⅰ脆性区; 1200℃,第Ⅲ脆性区在750～850℃,在850～1200℃试验钢具有良好的热塑性;试验钢在800℃时具有相对偏低塑性,但拉伸断口微观下仍以韧窝形貌为主;试验钢在实际连铸生产时,采用≤1.0m/min铸速和≥950℃矫直温度,连铸坯表面质量良好。     

非调质易切削钢38MnVS连铸坯的高温延塑性

应用Gleeble 1500D热模拟试验机,研究了非调质易切削钢38MnVS(%:0.42C、1.29Mn、0.09V、0.067S)370 mm×490 mm连铸坯的高温延塑性及变形断裂机理。结果表明:38MnVS钢的零强度温度(ZST)为1 370℃和零塑性温度(ZDT)为1335℃;38MnVS钢在熔点(TS)到600℃的温度区间内存在2个脆性区,第Ⅰ脆性温度区为TS～1250℃,第Ⅲ脆性温度区为875～600℃,因此,该钢连铸坯的矫直温度应在875℃以上。     

复合微合金化钢连铸坯高温塑性行为的研究

对采用Nb、V、Ti等元素复合的微合金化钢连铸坯进行了高温塑性的研究。研究结果表明,多元微合金化钢存在熔点至1 300℃的第Ⅰ脆性区和720~935℃温度区间的第Ⅲ脆性区。在850℃为脆性低谷区,断面收缩率最低。因此720~935℃是试验钢铸坯塑性裂纹敏感性较强温度区间,需要综合调整连铸工艺参数,确保铸坯表面矫直温度在935℃以上,有利于改善和预防铸坯表面出现裂纹等质量问题,为生产无缺陷铸坯奠定坚实基础。     

C36船板钢铸坯角部横裂和高温热塑性分析及改进工艺

利用Gleeble-3500热模拟试验和Factsage7.0软件、扫描电子显微镜、红外热像仪等方法对微合金化0.125%C C36船板钢250 mm×2070 mm连铸板坯高温热塑性及其角部横裂纹的形成机理进行了系统分析。结果表明,800～1 200℃为C36船板钢的高温塑性区间,其中800～1 000℃的断面收缩率为75.5%～80.9%,1 050～1 200℃的断面收缩率达到87.8%～95.0%。第二相粒子NbC在950～1 100℃的大量析出是阻碍该变形温度下C36船板钢中再结晶晶粒长大的主要原因。C36船板钢铸坯角部横裂纹形成于外弧且为沿晶脆性开裂,其裂纹的形成可能与其连铸二冷9段铸坯外弧角部温度(706℃)接近脆性温度区间且进行了静态压下有关。通过将C36钢连铸拉速从0.90 m/min提高至0.95 m/min,铸坯外弧角温度由706℃提高至731℃,铸坯外弧角裂纹发生率由5.67%降至3.68%。     

Nb-Ti微合金化船板钢CCSD36连铸板坯的高温力学性能

用Gleeble-1500热模拟试验机测试了CCSD36钢(%:0.14C、1.31Mn、0.02Nb、0.02Ti)250 mm×2100mm铸坯600～1350℃的强度(Rm)和断面收缩率(Z),并分析了600～1150℃拉伸试样断口的显微组织。得出该钢在1300～900℃Z值≥80%,具有高的延塑性;850～720℃Z值降至52%～55%(Ⅲ脆性区),因此CCSD36钢铸坯的矫直温度应≥900℃。     

20CrMnTiH齿轮钢连铸坯表层纵裂的热模拟研究

通过Gleeble-1500热模拟机研究了20CrMnTiH齿轮钢(mm):150×150、180×220、220×300连铸坯600～1300℃的强度和塑性。试验结果表明,3种铸坯在650～950℃真实断裂强度S_k很低,在950～1200℃随温度升高S_k增加,超过1200℃时S_k降低;该钢的第2脆性区为950～700℃,增加连铸坯出结晶器坯壳厚度,降低950～700℃区间停留时间,有利于防止裂纹源扩展成纵裂纹。     

GCr15轴承钢高温力学性能的研究

用Gleeble-3500热模拟试验机测试了GCr15(0.98%C、1.51%Cr)轴承钢连铸坯的高温力学性能,得出GCr15钢的零塑性温度为1400℃,零强度温度为1450℃,良好塑性区为1250～950℃,第Ⅲ脆性区为950～600℃,并用扫描电镜分析了塑性区与脆性区的断口形貌。研究结果表明,GCr15钢连铸坯的矫直温度应控制≥950℃。     

0.29C-1.20Cr-0.30Ni-0.35Mo合金钢的高温力学性能

中碳Cr-Ni-Mo合金钢用50kg真空感应炉冶炼,并通过Gleeble-3800试验机测定了该试验钢在600～1400℃的力学性能-最大力值(载荷)和断面收缩率。试验结果表明,中碳Cr-Ni-Mo钢的脆性区(断面收缩率≤60%)为910～700℃,其塑性区为1320～910℃。该钢连铸坯应避免在910～700℃进行矫直,以便减少铸坯裂纹。     

Nb-V微合金化H型钢BS55C表面裂纹成因分析

分析了成分为(%):0.14~0.17C,0.45~0.55Si,1.25~1.45Mn,0.08~0. 10V,0.03～0.05Nb H 型 钢BS55C表面裂纹形成原因。结果表明,该钢凝固时纵裂的敏感性较大,700~950℃范围内的塑性较低,使H 型钢表面易产生裂纹。由168炉Nb-V微合金化H 型钢BS55C生产数据分析得出,采用LF精炼,控制钢中S≤ 0.015%、P≤0.020%,优化浇铸水口,采用弱二次水冷工艺,避免在700~900℃范围矫直,可有效减少Nb-V微 合金化H 型钢的表面裂纹     

260 mm×300 mm连铸坯内裂纹的分析和改进工艺实践

通过控制钢中硫含量≤0.020%,不同炉次中间包钢水温度波动范围由25 ℃降至10 ℃,调整结晶器 水量为190~200m³/h,控制拉速0.55~0.75 m/min, 使20CrMnTiH 、40Cr、GCr15等钢种260 mm×300 mm连俦坯的内裂废品率由0.30%降低到0.01%,基本消除了铸坯内裂纹。     

贵阳特钢60t Consteel EAF-LF(VD)-CC流程生产GCr15轴承钢的工艺实践

通过Consteel电弧炉偏心底出钢留渣作业,熔炼过程温度控制为1 560~1 590℃,全程泡沫渣冶炼,出钢时[P]≤0.010%;LF时用低碱度复合精炼渣精炼,VD处理时,真空度≤67 Pa,氩气搅拌20 min;150 mm×150 mm方坯连铸采用全程保护浇铸和结晶器电磁搅拌,使贵阳特钢GCr15轴承钢中的氧含量为(5~11)×10^-6,平均氧含量为9×10^-6。     

开坯工艺对易切削奥氏体不锈钢坯表面开裂的影响

易切削奥氏体不锈钢(%:0.09～0.10C、0.80～0.82Si、0.40～0.43Mn、0.08～0.09P、0.10～0.11S、9.14～9.20Ni、18.12～18.30Cr、0.73～0.78Ti)由30 kg真空感应炉冶炼,Φ450 mm轧机经8道次开坯成75 mm×75 mm坯。当钢锭加热温度1200℃,1～4道次(1150～1060℃)轧制未出现开裂,5～8道次(950～770℃)轧制钢坯出现严重表面裂纹。扫描电镜与能谱分析表明,钢中夹杂物为硫化锰-硫化铁复合夹杂物。通过将1～8道次开坯温度控制在1150～1060℃时,有效地避免了钢坯表面开裂的发生。     

Q235B 薄板坯高温塑性的研究

根据Gleeble1500热/应变模拟试验机测试的CSP薄板坯连铸工艺生产的成分(%)为0.16~0.20C,0.020~0.060Al_t Q235B钢的70 mm ×1 500 mm薄板坯600~1400℃热塑性曲线,得出连铸坯第Ⅲ脆性区为700~900℃,如在此温度范围矫直,铸坯易产生裂纹。通过扫描电镜分析断口形貌和电子探针的成分分析,得出形变诱导铁素体呈网状析出和奥氏体在低温区域析出氮化物(AlN)导致铸坯脆化。