形变组织对水电用高强度贝氏体钢再加热奥氏体晶粒长大的影响

对某水电用800 MPa调质贝氏体高强钢进行了热变形-热处理晶粒长大的实验室联合试验。采用Gleeble-3500热力模拟试验机对钢试样进行不同工艺热压缩变形后冷却至室温,随后对试样进行模拟淬火再加热,在900～1200℃不同温度和保温时间条件下奥氏体化,研究热变形组织的差异对重新奥氏体化晶粒长大的影响规律。结果表明,不同应变速率(0.01～10 s^-1)、变形温度(900～1150℃)和60%工程应变下,试验钢获得的变形组织大致可分为3类：带有明显变形特征的组织、均匀细小的完全再结晶组织和已长大粗化的再结晶组织。3类组织再加热过程中其晶粒长大趋势基本相同,起始晶粒尺寸越大则最终奥氏体晶粒尺寸越大;但在950℃等温时,带有明显变形特征组织的变形试样奥氏体晶粒先缓慢长大后又迅速长大粗化。经评估验证,所建立的Sellars模型、Beck模型和Hillert模型晶粒长大动力学方程对于试验钢的奥氏体晶粒长大行为均有比较满意的预测效果。3类变形组织对应的Hillert模型及Sellars模型中奥氏体长大激活能基本相同,说明同一成分钢种的初始组织的差异并未显著影响晶粒长大机制...     

汽车用双相钢铸坯成分偏析的研究

为了找到连铸工艺条件对双相钢铸坯内部偏析的影响规律和双相钢带状组织的成因,对双相钢DP780铸坯的内部偏析开展了研究。采用原位分析、钻屑成分检测、光学显微镜和扫描电镜等试验设备和检测方法,分析了中间包过热度、拉速对铸坯宏观偏析的影响,分析了二冷比水量、中间包过热度对一次、二次枝晶间距的影响,并研究了铸坯枝晶偏析对热轧板带状组织的影响,明确了双相钢带状组织产生的机理和控制措施。结果表明,过热度小于30 ℃时,双相钢铸坯中心偏析级别可以控制在C1.0级以下水平,中心等轴晶比例最高可达到12.25%。拉速对铸坯中心等轴晶比例影响不大。降低中间包过热度、提高二冷比水量可以减少双相钢铸坯内部一次枝晶间距和二次枝晶间距。     

基于铸机扇形段的连铸板坯热装预处理工艺设备开发

连铸板坯的热装热送作为钢-轧界面重要技术,在绿色减碳、提高成材率和缩短生产周期方面起关键作用。微合金钢连铸板坯热装温度及比例持续提高的限制性环节是钢板表面的红送裂纹缺陷,针对此问题首钢自主设计开发了基于铸机扇形段的板坯热装预处理的工艺、设备及控制系统整套技术,实现了高温铸坯表面组织细化及强韧化,消除了高温热装轧材表面的“红送裂纹”缺陷问题,解决了快冷条件下高温铸坯弯曲变形、冷却均匀性等难题,最大限度保留了高温铸坯内部温度,提高整体热装温度。相比同类技术具有更好的经济性及可复制性。     

20CrMnTi热轧带钢带状组织的控制

20CrMnTi热轧带钢直接作为适宜规格齿轮原料在可加工性和使用性能上具有显著优势,但带钢中的带状组织缺陷是影响其使用性能的关键因素。通过板坯加热均质化控制试验、精轧变形量及变形速率控制试验及轧后控制冷却试验,对20CrMnTi热轧带钢带状组织进行了分析。结果表明,20CrMnTi板坯加热时应保证心部温度大于1 000 ℃,保温时间在150 min以上;采用奥氏体再结晶轧制工艺,终轧温度控制为930 ℃,卷取温度控制为670 ℃,可有效控制成品带钢带状组织级别在3级以内。     

钢坯高温抗氧化涂料应用效果试验研究

由于钢坯在加热过程中温度高、时间长,其表面氧化烧损严重,不仅降低了热连轧过程金属收得率,而且影响轧制过程中高压水的除鳞效果,产生带钢表面质量缺陷,为此出现了高温抗氧化涂料的研究和应用.在某常规热连轧生产线针对低碳钢、微合金钢、耐侯钢,试验研究了一种钢坯高温抗氧化涂料的高温防氧化效果及使用性能.结果表明,试验应用的高温抗...     

冲压用结构钢热轧酸洗板生产工艺研究

针对低碳结构钢热轧酸洗板表面氧化铁皮缺陷问题,从加热工艺、精轧轧制润滑以及工作辊冷却等方面分析了不同生产工艺参数对板坯表面质量的影响;研究了钢卷下线入库不同的存放方式对钢卷表面氧化铁皮结构的影响。通过对板坯加热时间、出炉温度的控制,精轧轧制润滑给油量的优化,以及更换精轧工作辊水嘴型号从而增大工作辊冷却水量以保证轧辊表面质量,钢卷入库后采用风机快冷等措施,可以减少热轧酸洗板表面氧化铁皮,有效提高产品表面质量。     

深冲用SPHC钢开裂原因分析及改进措施

针对某厂生产的SPHC热轧酸洗卷在制作压缩机壳体过程中出现了制耳甚至开裂的现象，对其产生原因进行了研究。结果表明，SPHC低碳钢的Ar3温度较高，而终轧温度偏低，导致其在两相区轧制且带钢长度和宽度方向温度不均，使SPHC带钢产生混晶或粗晶组织，这是产生深冲开裂和制耳的主要原因。为此，提出了工艺改进措施，如提高加热温度、减少除鳞水；增加中间坯厚度、提高穿带和轧制速度、加盖保温罩、采用热卷取箱等，以保证薄规格SPHC带钢的终轧温度不小于910 ℃且改善带钢温度均匀性。生产实践表明，采用改进措施后，显著提高了薄规格SPHC带钢深冲性能，开裂率由30%降低至3‰。     

深冲用SPHC钢开裂原因分析及改进措施

针对某厂生产的SPHC热轧酸洗卷在制作压缩机壳体过程中出现了制耳甚至开裂的现象,对其产生原因进行了研究。结果表明,SPHC低碳钢的Ar3温度较高,而终轧温度偏低,导致其在两相区轧制且带钢长度和宽度方向温度不均,使SPHC带钢产生混晶或粗晶组织,这是产生深冲开裂和制耳的主要原因。为此,提出了工艺改进措施,如提高加热温度、减少除鳞水;增加中间坯厚度、提高穿带和轧制速度、加盖保温罩、采用热卷取箱等,以保证薄规格SPHC带钢的终轧温度不小于910 ℃且改善带钢温度均匀性。生产实践表明,采用改进措施后,显著提高了薄规格SPHC带钢深冲性能,开裂率由30%降低至3‰。     

Variation of hot ductility behavior in as-cast and remelted steel slab

Variations in the hot ductility behavior of as-cast and remelted steel slabs were investigated. The specimens were prepared directly from the surface of an as-cast continuous casting slab. The slab was then remelted to assess the effect of the same on the cast structure. A high temperature tensile test was used to obtain hot ductility data. In the case of 0.18 wt.% carbon steel, hot ductility improved with increasing strain rate for both as-cast and remelted slab specimens. Comparing the results obtained from the as-cast and remelted specimens, similar hot ductility values were observed in the low temperature range. At higher temperatures, however, the remelted slab specimen had a higher R/A (reduction of area) value. The decreased R/A value of the as-cast specimens in the high temperature region could be explained by the increase in the initial grain size due to the slow cooling of the large slab during continuous casting. This means a lower hot ductility value than that obtained from remelted specimen should be assumed in the case of the application of lab data to an actual continuous casting process.     

极限规格热轧高强耐候钢的开发

通过中C、高Ti成分设计,采用合理的控制轧制和控制冷却工艺,充分发挥Ti的析出强化和细晶强化作用,在首钢迁钢2 250 mm热连轧生产线上开发出综合力学性能优异的薄宽规格（4 mm×1 800 mm）热轧高强耐候钢,其力学性能：ReL≥750 MPa,Rm≥900 MPa,A≥16%,工艺成本低,生产效率高。     

高纯Cr17钢板厚方向织构演变、成形性能及表面皱折

以高纯Cr17铁素体不锈钢为实验材料,对比研究了热轧不退火、退火两种工艺对其板厚方向织构演变、成形性及表面皱折的影响。采用金相显微镜、X射线衍射技术及背散射电子衍射技术观察两种工艺条件下的组织和织构演变。结果表明:成品板各层织构特征存在显著差异,这是由于低温轧制过程中沿板厚方向不同应变状态导致的热轧织构梯度遗传所致。与热轧不退火相比,热轧退火有利于成品板各层γ纤维再结晶织构增强,偏离{111}<112>组分的程度减弱,α纤维织构弱化;有利于弱化成品板的带状晶粒簇,促使晶粒簇分布均匀分散。     

铁素体轧制对普通用冷轧钢板组织和性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜对比研究了铁素体区热轧工艺及奥氏体区热轧工艺对普通用冷轧钢板(SPCC)产品热轧组织、冷轧组织及性能的影响。结果表明,与奥氏体区轧制工艺相比,采用铁素体区热轧工艺生产的SPCC热轧板晶粒尺寸会增大约17 μm,{111}面织构数量减少了8.74%,强度略微降低,而{001}<110>织构数量增加了12.40%,强度提高了19.81。此外,采用铁素体区热轧工艺生产的SPCC成品晶粒呈近似等轴状,与奥氏体区热轧工艺相比平均晶粒尺寸增大了4.5 μm。SPCC铁素体区轧制热轧板中更大的晶粒尺寸、更少的{111}面织构及更强的{001}<110>取向织构导致了冷轧成品更低的屈服强度和塑性应变比r值,较奥氏体区热轧工艺而言平均屈服强度降低了19 MPa,平均r值下降了1.1。     

Simulation and measurement of aluminium–nitride precipitation in hot rolled Al killed low carbon steel coil

Abstract

Aluminium–nitride precipitation is of great importance in the deep drawability of Al killed low carbon steels. The industrial processing of Al killed steel has some critical points at which the drawability of the final product is strongly influenced by the processing parameters (hot rolling end temperature, coiling temperature). The nitrides are dissolved at the slab reheating temperature (1250°C), and most of the nitrogen remains in solid solution until the hot rolling finishes. The precipitation of nitrides in ferrite occurs more quickly than in austenite, consequently the coiling temperature must be enough low to keep the nitrogen in solid solution. The main purpose of this paper is to describe the aluminium–nitride precipitation process in hot rolled coil. Moreover, on the basis of a phenomenological model of the precipitation process the precipitated fraction of nitrides coiling has been calculated.     

山钢日照2 050 mm热连轧QP980高强钢的生产实践

介绍了山钢日照 2 050 mm热连轧生产线概况。针对供冷轧QP980高强钢用热轧薄规格原料生产中存在中间坯温降快、轧制过程稳定性差、易甩尾、板形难以控制、轧机振动等问题，对生产过程中各工序进行了工艺优化，提出了轧制计划编排、铸坯尺寸及加热制度优化以及粗轧提速、精轧负荷分配、水系统控制、精轧温度控制、侧导板开口度设定、卷取冷却控制及张力设定等的具体措施，实现了薄规格QP980高强钢的稳定生产。     

山钢日照2 050 mm热连轧QP980高强钢的生产实践

介绍了山钢日照 2 050 mm热连轧生产线概况。针对供冷轧QP980高强钢用热轧薄规格原料生产中存在中间坯温降快、轧制过程稳定性差、易甩尾、板形难以控制、轧机振动等问题，对生产过程中各工序进行了工艺优化，提出了轧制计划编排、铸坯尺寸及加热制度优化以及粗轧提速、精轧负荷分配、水系统控制、精轧温度控制、侧导板开口度设定、卷取冷却控制及张力设定等的具体措施，实现了薄规格QP980高强钢的稳定生产。     

柔性轧制Q390C和Q420C钢板生产实践

目前市场对中厚板的订单具有个性化和多样化的特点，而对于不同强度级别的钢板，化学成分设计往往是不同的，这样会增加不同钢坯冶炼之间衔接的时间及化学成分控制的难度，导致冶炼成本增加，工序复杂化。结合市场需求与生产实际，采用同一Q390低合金高强度钢板坯，通过不同的控轧控冷工艺，对Q390C和Q420C两种强度级别热轧钢板进行了试制。结果表明，通过控轧控冷技术，可以充分发挥细晶强化作用，采用同一Q390低合金高强度钢板坯实现了Q390C和Q420C两个强度级别热轧钢板的柔性生产。试制生产的两种钢板，强塑性及0 ℃冲击功均满足标准要求，Q420C钢板屈服强度达441 MPa以上，抗拉强度达579 MPa以上。采用柔性轧制技术，降低了Q420C高强钢板的生产成本。     

基于铁素体轧制工艺低碳铝镇静钢板r值降低原因分析

某钢厂试开发基于铁素体轧制工艺的SPCC板,经热轧-冷轧-罩式退火工序后对样品进行性能检测,发现与传统奥氏体轧制工艺相比,该工艺路径下的产品各项力学性能指标均有不同程度下降,且r值有明显降低。对两种工艺路径的热轧板和冷轧退火成品板进行了组织和织构的对比分析,且提出了改进措施。结果表明:铁素体轧制工艺中热轧精轧温度过高,形成两相区轧制,得到粗大F+纤维状F的不均匀室温组织,从而导致冷轧退火板中存在较高强度{001}<110>织构组分,是导致最终产品r值降低的主要原因。     

Microstructure and residual stress improvement in wire and arc additively manufactured parts through high-pressure rolling

Parts manufactured by Wire and Arc Additive Manufacture (WAAM) can have significant residual stress and distortion, as well as large grain sizes. To overcome these problems, each layer on a linearly deposited steel WAAM part was rolled with either a ‘profiled’ roller, which had a similar shape to the deposited layer, or a ‘slotted’ roller, in which a groove prevented lateral deformation. Both rollers reduced the distortion and surface roughness, but the slotted roller proved more effective – eliminating the distortion. The residual stresses in the rolled WAAM parts were measured and were lower than those in the unrolled control specimen – particularly adjacent to the baseplate. Rolling also induced additional grain refinement when the rolled material was reheated during the subsequent deposition pass. The application of rolling may be a key technology for enabling implementation of WAAM on large-scale structures.     

柔性轧制Q390C和Q420C钢板生产实践

目前市场对中厚板的订单具有个性化和多样化的特点，而对于不同强度级别的钢板，化学成分设计往往是不同的，这样会增加不同钢坯冶炼之间衔接的时间及化学成分控制的难度，导致冶炼成本增加，工序复杂化。结合市场需求与生产实际，采用同一Q390低合金高强度钢板坯，通过不同的控轧控冷工艺，对Q390C和Q420C两种强度级别热轧钢板进行了试制。结果表明，通过控轧控冷技术，可以充分发挥细晶强化作用，采用同一Q390低合金高强度钢板坯实现了Q390C和Q420C两个强度级别热轧钢板的柔性生产。试制生产的两种钢板，强塑性及0 ℃冲击功均满足标准要求，Q420C钢板屈服强度达441 MPa以上，抗拉强度达579 MPa以上。采用柔性轧制技术，降低了Q420C高强钢板的生产成本。     

两种规格超细晶粒钢的激光焊接

超细晶粒钢依靠微米级或亚微米级的铁素体,使钢的强度和韧性大大提高。本文分析了超细晶粒钢的焊接性及激光焊接的特点,进行了超细晶粒钢的激光焊接试验,并与等离子弧焊接、MAG焊接进行了比较,超细晶粒钢激光焊接接头粗晶区有较好的韧性,采用较小的激光功率并配合较慢的焊接速度,可减小粗晶区硬化倾向。终轧温度较高的SS400钢激光焊接接头强度高于母材,深度轧制钢激光焊接接头出现再结晶软化区,当软化区宽度较窄时,不影响整体接头强度,SS400钢和深度轧制钢激光焊接接头均有好的弯曲塑性。