42CrMo钢特厚椭圆坯轧制工艺数值模拟

特厚模具钢因具有卓越的性能和可靠的使用寿命,在制造大型模具中起着不可替代的作用。然而,在连铸过程中,铸坯内部可能形成的缺陷对模具钢的力学性能和使用寿命造成严重影响。设计合理轧制工艺提高芯部变形是改善芯部缺陷的重要途经之一。针对大直径椭圆连铸坯轧制成特厚钢板的开坯粗轧、平整成型及精轧3个过程,采用有限元数值模拟的方法研究了不同轧制工艺对42CrMo特厚钢板不同位置的累积变形量、单道次变形量以及钢板成材率的影响。利用材料性能计算软件JMatPro计算了42CrMo钢的高温变形行为和热导率、比热容、密度、弹性模量、泊松比等物理参数,采用ABAQUS软件进行轧制有限元模拟分析了轧制道次压下量对椭圆坯内部疏松压合的影响规律。结果表明,开坯粗轧的前3道次压下量变化对芯部变形影响不大,芯部变形量主要取决于精轧阶段单道次压下量。采用前3道次较小压下量开坯加后5道次较大压下量精轧,芯部累积变形量最大,达1.5,且最后5道次中每道次的应变量均大于0.14,可以有效提高大规格椭圆坯轧制的特厚板芯部变形渗透率,有利于芯部裂纹和疏松等铸坯缺陷的改善。     

400MPa级热轧碳素结构钢筋盘条的生产实践

张钢采用控轧控冷技术生产400MPa级热轧碳素结构钢筋盘条,控制轧制采用二阶段变形制度;轧制中间阶段的控制冷却采用设定精轧入口温度和减定径入口温度,轧后一次控制冷却采用设定吐丝温度,二次控制冷却采用开启前6台风机,开口度为85%,三次冷却采用空冷。产品组织为铁素体+珠光体,晶粒细小均匀,屈服强度448.6MPa,抗拉强度650.8MPa,伸长率29.5%,完全满足标准要求。     

20MnSi钢筋热连轧及轧后分级控冷过程温度变化模拟

 建立温度计算模型针对22 mm和28 mm规格20MnSi棒材热连轧及控制冷却过程温度场进行了计算机模拟分析,获得了棒材精轧及轧后分级控冷过程的温度变化规律。对轧制圆钢和螺纹钢筋不同条件下成品道次温度变化特点进行了研究。研究结果是,轧制22 mm和28 mm规格20MnSi螺纹钢筋时的终轧温度比轧制相同规格圆钢时显著升高。轧制螺纹钢筋时精轧末道次轧材表层形成螺纹出现较大的局部应变量和应变速率,由此产生大量变形热是终轧钢筋表层急速升温的根本原因。与轧制圆钢相比,为完成同等控冷效果及有效控制轧后组织性能,20MnSi螺纹钢筋精轧后第1水冷段的换热系数明显较高,因此需要相应采用较大的冷却水量。     

坯型选择及压下制度对高强钢冲击性能的影响

总结了特厚规格高强钢在生产过程中的主要性能问题,分析了生产过程中导致性能不合格的主要因素。为解决厚规格高强钢冲击不合格的问题,选用不同坯型进行轧制试验,讨论了坯型选择及压下制度对高强度钢板低温冲击韧性的影响。结果表明,采用不同断面生产时,宽断面钢坯轧制钢板低温韧性优于窄断面钢坯;在相同生产工艺条件下可以通过调整坯型,增加纵轧道次压下率,提高钢板低温冲击韧性。     

基于降低轧机负荷的高性能特厚钢板轧制工艺

为了得到综合性能合格的特厚钢板产品,对特厚钢板轧制工艺进行优化,通过轧机扭矩测试、钢板显微组织与力学性能分析,研究轧制道次压下率、轧制速度和开轧温度对轧机轧制过程扭矩及钢板力学性能的影响.结果表明,提高开轧温度、降低粗轧道次的轧制速度,可有效控制钢板的变形抗力、降低轧机负荷、增加钢板芯部的变形量,使得试验钢板的各项力学...     

钢板品种规格对加热温度有何要求?

<正>答:根据生产钢板厚度来制定不同的加热温度。由于厚规格的钢板轧制道次少,终轧温度高,要求厚规格钢板加热温度低于薄规格钢板20~30℃,微合金化钢也相应降低了加热温度。这是因为降低加热温度,不仅可以缩短轧制过程的待温时间,也可以细化奥氏体初始晶粒度的大小,提高钢板的强度和韧性。     

厚规格管线钢X65的TMCP工艺探讨

研究了不同的轧制工艺和冷却工艺对厚规格管线钢X65的综合性能和组织的影响。结果表明:较高的Ⅱ阶段开轧温度和较快的冷却速度可以使X65得到以针状铁素体和粒状贝氏体为主的组织,钢板的强度和落锤等性能可以满足要求。     

不同轧制方式对145mm厚Q345E探伤结果的影响

结合实际生产,以300mm厚的Q345E连铸坯轧制145mm的厚钢板,探索了控轧、差温轧制、开坯轧制三种不同的轧制方式对钢板探伤结果的影响,结果表明:控轧钢板的探伤合格率最低,开坯轧制的钢板的探伤合格率最高,提高轧制压下量、压下率及钢坯心部变形量非常有利于对提高钢板探伤合格率。     

厚板尾部大压下法的应用

 提高厚规格板材的道次变形量对改善厚规格板材的性能具有重要意义。分析轧制扭矩在道次轧制中的变化特点,可知头部咬入阶段的峰值扭矩是制约道次压下量的关键因素。结合轧制过程的稳态轧制扭矩的变化规律,提出尾部大压下法,即在正向道次的尾部阶段增大压下量,将板材尾部轧制成楔形或阶梯形,反向道次轧制时,由于头部厚度薄,对扭矩冲击小,可适当增加道次压下量,从而增大整个道次压下量。通过推导轧制扭矩和压下量的关系式,分析了道次压下量的放大范围。该方法能在不改动轧机设备的前提下提高厚规格板材的芯部变形能力。     

低成本Q345D（E）Z35钢的攻关实践

在正常生产的Q345D成分基础上不添加Nb、Ti,适当调整C、Mn含量,通过采用粗轧道次压下率15%～20%、待温晾钢时温度〉1 000℃、待温厚度为成品厚度的2.5～4倍、中间快冷返红温度〈950℃、精轧开轧温度830～860℃、精轧前2道次变形率控制在10%左右、精轧后几道次变形率≥15%、精轧总累计变形率〉60%、终轧温度800～830℃、返红温度660～700℃、冷速4～7℃/s等控制轧制＋控制冷却生产工艺,可获取综合质量优异的Q345D（E）Z35钢板,实现了降成本不降质量的目标。     

海洋平台用100mm厚EH36-Z35钢板的开发

介绍了海洋平台用100 mm厚EH36-Z35钢板生产工艺和技术的主要难点。通过理论分析确定了钢板的成分体系。采用两阶段轧制工艺,粗轧阶段加大道次压下量,精轧阶段终轧温度控制在再结晶温度以下。轧后进行弱水冷,抑制晶粒长大。利用正火热处理进一步促进晶粒的细化和均匀化,并消除钢板表面因水冷产生的脆硬组织。检验证明,试制钢板的表面和心部组织均为细小、均匀的铁素体+珠光体,碳当量Ceq=0.42%,冷裂纹敏感系数Pcm=0.22%,钢板厚度1/4处及心部力学性能都达到船级社标准和中海油(CNOOC)的采购要求,并有较大富裕量。经过热输入量50 kJ/cm焊接后,焊接接头具有良好的强度性能,焊接热影响区(HAZ)的冲击功较高。     

负荷分配对精轧带钢温度的影响

用带钢热连轧精轧温度控制模拟软件,系统地研究了负荷分配对带钢精轧轧制过程中变形温升、水冷温降以及精轧出口温度的影响,并总结出了相应的规律,为建立高精度热连轧带钢温度控制模型提供了理论依据.     

基于神经元网络和粒子群优化算法的轧制工艺—性能优化

为了达到厚板生产中的强度和屈强比等性能指标,本文在用神经元网络对屈服强度和抗拉强度建模的基础上,结合粒子群优化算法对粗轧开轧温度、中间坯厚度、终轧温度、终冷温度及冷却速率等生产工艺参数进行了优化。优化结果与实验室热轧实验及工业试生产结果的对比表明,本模型能有效地优化厚板生产过程的工艺参数,从而为优化工艺或柔性化生产工艺的设计提供指导。     

沙钢宽厚板工艺技术装备

沙钢集团于2006年建成现代化宽厚板生产线,采用当今世界上诸多先进的工艺装备和工艺技术,亚稳态奥氏体区热机轧制实现晶粒细化,靠中间坯待温时间及未再结晶区γ／α相变较低终轧温度抑制新晶粒成长。MULPIC装置加速冷却或直接淬火钢板。终轧通过MULPIC装置加速冷却使固溶体内保持大量Nb、V、Ti、Mo微合金元素粒子,有利于γ／α相变及在铁素体与贝氏体内沉淀而改善组织性能,终轧温度低及增加冷却速率增加沉淀强化和位错强化效果。能满足各种高难度品种钢板的生产要求。     

高建筑用Q345GJC-Z35特厚钢板的研制

 利用250mm连铸坯料,在3800mm宽厚板轧机上针对Q345GJC-Z35钢种进行了厚50～80mm钢板的TMCP工艺试验,确定了相应的热轧及控冷工艺条件。结果表明：采用碳的质量分数低于0.11%添加微量复合铌、钒、钛元素,按照2阶段控制,当轧到成品钢板厚度的2～3倍时开始待温,精轧开轧温度小于860℃,终轧温度为820～860℃,生产的Q345GJC-Z35高强度厚板的性能完全超出国家标准GB19879—2005要求,而且其钢板的平均断面收缩率都大于50%,远高于Z35钢板的技术要求。实现了钢板很好的强韧性匹配,工艺上不用后续热处理,减少了工艺流程,节约了成本。     

钒氮微合金化高强度球扁钢的强韧化机制

针对球扁钢在孔型轧制时球头、腹板部位组织性能不均匀的问题,研究了钒氮微合金化技术改善高强度球扁钢截面均匀性的作用机制。采用ANSYS有限元模拟了球扁钢轧后冷却温度场的分布。结果表明,球扁钢轧后冷却过程中球头心部冷却较慢,腹板冷却较快。950℃终轧后冷却150S时,球头心部、腹板温度差异约为120℃;对比分析了钒和V—N...     

表层细晶化Q235中厚板轧制工艺的研究

采用Q235成分的连铸板坯，在首钢中厚板厂3300mm轧机上进行了中板表层组织细晶化的工业轧制实验，研究了轧制温度、轧制变形量分配、待温期间冷却方式对板材组织和性能的影响。结果表明，在奥氏体低温区增加精轧总变形量可以实现20mm成品板材的表层组织细化，屈服强度达到300MPa左右，铁素体晶粒达到8．5级，增加待温期间中间坯的水幕冷却有利于整个板材厚度截面的组织细化，屈服强度达到330MPa左右，铁素体晶粒达到9级，材料的强度接近Q345同规格板材的水平，具有优良的塑性和冲击韧性。     

抗大变形管线钢X80轧制工艺研究

为提高抗大变形管线钢X80的力学性能,在鞍钢5500宽厚板生产线上对其轧制工艺进行了研究。结果表明,提高板坯加热温度及保温时间可改善产品抗拉强度;适当调整弛豫时间,保证钢板入水温度及优化轧制力、轧制道次,可有效控制钢板显微组织,提高产品的均匀延伸率。     

厚规格船板钢DH36的生产实践

厚规格高强度船板钢的生产实践表明，采取适宜的成分与控制轧制和控制冷却工艺设计，可确保高强度船板钢具有良好的综合力学性能；同时，分析了影响高强度船板钢组织、性能的因素，发现适当提高终冷设定温度不会影响细晶强化，且可改善表层过冷组织。