首钢高表面质量高强度汽车大梁钢的开发

根据汽车大梁钢的要求,采用低碳的成分设计和高温加热、高温轧制及低温卷取的工艺思想,控制钢板表面的氧化铁皮结构,开发出了高表面质量的高强大梁钢,关键氧化物Fe3O4含量达到75％以上.该大梁钢的性能稳定、表面质量好.     

终轧温度和卷取温度对汽车大梁钢氧化铁皮特征的影响

通过SEM(扫描电镜)和IPP软件研究了不同终轧温度和卷取温度下汽车大梁钢的氧化铁皮厚度、微观结构。结果表明,终轧温度为800～920℃时,汽车大梁钢的氧化铁皮微观结构均为残余FeO+先共析Fe_3O_4,随着终轧温度的升高,氧化铁皮平均厚度增加,Fe O比例增加,先共析Fe_3O_4比例降低。卷取温度为530～650℃时,氧化铁皮组织中存在共析组织(Fe_3O_4+Fe),随着卷取温度的升高,汽车大梁钢的氧化铁皮平均厚度增加,FeO比例增加,先共析Fe_3O_4比例增加,共析(Fe_3O_4+Fe)比例降低。     

首钢热轧汽车大梁钢冲压开裂原因分析

探讨了首钢热轧汽车大梁钢510L、S610L和S750L在应用过程中出现开裂的原因。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对牌号为510L、S610L和S750L的开裂试样进行了微观组织分析。结果表明:表面铁皮压入、严重的中心偏析带以及晶界较为粗大的析出物等均可导致热轧汽车大梁钢成型开裂。     

热轧免酸洗汽车大梁钢施工适应性研究

为了研究免酸洗汽车大梁钢是否与下游企业的施工方式相适应,并满足产品的最终要求,分别从汽车大梁成形、焊接、涂装等过程进行分析与验证。结果表明,冷弯过程试样外表面的氧化铁皮不易脱落,铁皮附着力良好;焊接仅仅对氧化铁皮的厚度与结构有影响,打砂后,焊缝性能满足生产要求,外观形貌与常规流程无明显差异;经阳极电泳涂装的样板在168 h盐雾试验中,表面未出现气泡,加速线双边腐蚀最大宽度为1.5 mm,与酸洗板涂装后耐盐雾腐蚀的效果相当,能够满足涂装耐腐蚀的要求。     

热轧工艺参数对汽车梁用钢表面氧化铁皮结构的影响

以热轧铌微合金化汽车梁用钢为研究对象,分别进行了氧化动力学和热模拟实验,研究了热轧工艺参数对热轧板表面氧化铁皮结构的影响。实验表明;汽车大梁钢在700℃时氧化增重随时间呈直线变化,而高于800℃时按抛物线规律变化。在热模拟实验中,模拟了从精轧到卷取段的氧化铁皮的生成情况。随着开轧温度的升高Fe3Ｏ４层的比例逐渐增大'随着终轧温度的升高共存层的厚度逐渐减小'YD93$cYD3共存层的比例随着卷取温度的降低而增大     

热轧高强钢表面氧化铁皮的控制与改善

在热成型过程中,由于氧化铁皮抛丸清除不净,导致在加热后表面覆盖一层黑色氧化铁皮,影响加热温度的测量和精确控制。利用箱式加热炉、场发射电子显微镜和电子背散射衍射仪等设备,分析了460 MPa汽车桥壳用钢在两种不同热轧工艺条件下的氧化铁皮厚度、结构的变化规律。研究表明：工艺二(低温短时烧钢,高温终轧、卷取工艺)条件下的氧化铁皮结构更易抛丸去除,经抛丸、加热模拟试验后,表面无氧化铁皮覆盖物,满足测温要求。     

板带热连轧中氧化铁皮的控制技术

介绍了板带热连轧过程中表面氧化铁皮的结构、组成和演变规律,提出了有效抑制氧化铁皮生长、降低红色氧化铁皮覆盖率的热轧、冷却和卷取技术路线。指出通过改变轧后卷取温度,可以控制ＦeO的共析反应,从而获得“减酸洗”或“免酸洗”钢需要的氧化铁皮结构;层流冷却线增加前置超快冷装置是综合解决氧化铁皮控制和产品力学性能保证的较佳途径。     

汽车大梁钢的氧化铁皮结构控制与剥落行为

采用热模拟试验机研究了不同温度和等温时间下汽车大梁钢表面形成的FeO层的等温转变行为,结合实验结果绘制出510L,610L钢的氧化铁皮的等温转变曲线。结果表明,两个钢种FeO层的等温转变均遵循"C"曲线规律,510L钢的FeO层发生先共析转变的"鼻温"范围为450~550℃,而共析转变的"鼻温"范围为350~450℃;610L钢FeO层发生先共析转变和共析转变的"鼻温"范围分别为350~400℃和350~450℃,610L钢的共析和先共析转变比510L的更加困难。随Fe3O4含量减少,脱落形式由粉末状脱落向片状脱落过渡。结合研究结果得出最优热轧氧化铁皮结构为以Fe3O4为主,其含量控制在60%左右,少量FeO在Fe3O4中成均匀的岛状分布,并确定了控制氧化铁皮结构的工艺,即精轧开轧温度为1000~1030℃,终轧温度为870~920℃,卷取温度为570~630℃。     

卷取温度对510L钢氧化皮结构的影响

利用模拟法研究了热轧卷曲温度对汽车大梁钢510L氧化皮结构的影响.结果表明,精轧后的510L钢表面氧化皮主要由FeO层和少量Fe3O4层组成;在不同的卷取温度下,FeO层发生不同程度的共析反应,最终形成不同结构的表面氧化皮;在450～550℃时,FeO层共析反应发生的速度最快,形成的最终氧化皮中Fe3O4含量也最多.     

热轧汽车大梁钢生产现状及其发展趋势

介绍了国内外热轧汽车大梁钢的发展历程、主要产品的化学成分和性能要求、以及生产工艺的关键工序,分析了目前汽车大梁钢在生产使用中存在的问题,指出进一步开发低成本、高强度、高表面质量的汽车大梁钢将成为主要发展方向。     

低碳低硅钢氧化铁皮缺陷分析研究

针对河北钢铁股份有限公司唐山分公司1 700 mm生产线生产热轧酸洗带钢时氧化铁皮压入缺陷严重的问题,分析了缺陷产生的根本原因是带钢化学成分中Si含量较低,精轧时产生的三次氧化铁皮压入带钢表面而致。同时,试验分析了Si含量对氧化铁皮起泡行为的影响。结果表明：低硅钢（w(Si)＜0.03%）在900~1 100 ℃范围内氧化铁皮生长迅速,极易起泡、破裂,易产生月牙形氧化铁皮压入缺陷;此外,氧化铁皮过厚、破裂易导致工作辊氧化膜剥落,粗糙辊面易造成氧化铁皮、氧化膜压入缺陷。为此,提出了采用“低温快轧”的措施,可避免该缺陷的产生。     

高强低合金钢H420LA表面条斑缺陷成因分析

针对高强低合金钢H420LA退火带钢表面存在的暗色条斑缺陷,采用SEM、EDX等手段对带钢表面正常区及条斑区进行了微观结构对比分析,并追溯了热轧态及模拟酸洗后带钢表面不同区域的宏观及微观形貌差别。结果表明：H420LA热轧带钢表面红锈缺陷可遗传演变为退火成品的表面条斑。通过对红锈缺陷的微观结构及其成因分析,提出了提高出炉温度、增加粗轧除鳞道次的工艺措施,有效地减少了H420LA热轧卷表面的红锈缺陷,冷轧成品表面质量因此得到改善。     

氧化铁皮相结构的光电子能谱分析

通过光电子能谱（XPS）对氧化铁皮层相结构进行的分析,可以有效定性分析热轧板卷表面的氧化物结构相构成,再通过拟合不同峰位下高斯线型峰的面积,可计算各种Fe化合价含量比,并且通过刻蚀在厚度方向定量分析各种氧化物的含量对比,可有效表征氧化铁皮结构相的分布状态。通过检测表明：最表层Fe3O4占据主导地位,随着深度的增加,Fe3O4逐渐减少,同时FeO的比重开始增加,在整个氧化铁皮层中存在含量较低的单质Fe,表明氧化铁皮层中存在有共析的Fe3O4+αFe相。     

连退板表面白线缺陷成因和控制措施

针对首钢连退板表面白线缺陷问题,能谱分析发现白线缺陷内为海绵铁颗粒,且截面观察发现缺陷存在一定的压入深度,得出该缺陷是热轧卷表面的氧化铁皮压入所致。通过应用在线表检系统对问题卷表面进行反查,发现白线缺陷的热轧卷表面主要有3种类型氧化铁皮缺陷形貌,即条带状铁皮缺陷、西瓜皮状铁皮形貌、热轧机架共振造成轧辊氧化膜脱落形成的麻点形貌。针对此情况,对热轧工艺、轧辊氧化膜控制方法及热轧除鳞系统提出了优化措施,降低了连退板白线缺陷的产生。     

厚规格车轮钢表面麻坑缺陷成因及控制策略

分析了厚规格车轮钢表面麻坑缺陷的微观形貌及成因,针对缺陷成因提出了相应的热轧生产控制策略。研究表明：厚规格车轮钢轧后氧化铁皮厚于常规钢种,用户开平过程中带钢表面氧化铁皮发生破碎后从带钢基体脱落,随开平过程被矫直辊压入带钢表面进而形成麻坑缺陷;采用“降温增水提速”的工艺措施,降低板坯出炉温度、精轧入口温度,增加精轧机架间冷却水量,提高精轧轧制速度,可以有效控制带钢表面氧化铁皮厚度,显著降低麻坑缺陷的发生率。     

机架间除鳞对热轧带钢三次氧化铁皮的影响分析

分析了热轧氧化铁皮的生长机制和缺陷的遗传规律。在此基础上,通过系列实验,探讨了京唐公司1 580 mm生产线机架间除鳞的投用对带钢表面温度、精轧工作辊辊面质量和带钢成品表面质量的影响。采用SEM、EDS等方式分析了机架间除鳞投用后对带钢表面氧化铁皮厚度和结构的影响。结果表明：投用机架间除鳞,可以减薄带钢成品氧化铁皮厚度25%以上,提高精轧高速钢工作辊下机辊面质量0.5~1.0个等级,有效降低了产品50%以上的氧化铁皮缺陷率,同时延长了轧辊的使用寿命。     

氢气还原对热轧带钢表面形貌的影响

针对酸洗法去除带钢表面氧化皮投资大、成本高等问题,利用管式还原炉采用工业氢气还原的方法,研究了还原工艺参数对热轧带钢还原后表面形貌的影响.实验结果表明,还原后试样表面产生大量的裂纹和气孔,表面氧化铁皮层转变成金属铁层,厚度约为120～170μm;还原温度达到800℃、还原时间为7min、还原气流量为70L/h时,氧化铁皮单位面积减重量可以达到7.56g/m2.随着还原温度的升高和还原时间的增加,试样表面氧化铁皮减重量增加,而气流量对还原效果影响不明显.     

平整液对冷轧带钢表面黄斑缺陷的影响

平整是冷轧带钢生产的重要工序,其可以消除带钢的屈服平台,提高其成形性能和质量。但平整液可诱发冷轧带钢表面黄斑缺陷的产生。采用扫描电镜和电化学分析手段,分析了冷轧带钢表面黄斑缺陷特征及其形成机制。结果表明:冷轧带钢表面平整黄斑缺陷的主要成分为铁氧化物,其产生过程与冷轧带钢表面电位和裂开的氧化膜电位差值有关。在平整液作用下,冷轧带钢表面氧化膜破损处可形成新的氧化膜,其生成速度越快,越有利于降低平整黄斑缺陷的发生率。平整液中添加剂磷酸盐和钼酸盐可以提高冷轧带钢表面氧化膜的生成速度,从而避免黄斑缺陷的产生。     

热浸镀锌带钢表面条纹状缺陷产生原因分析

在生产热浸镀锌带钢时,带钢表面经常出现漏镀、黑点等各种缺陷,条纹状缺陷也是其中一种。采用扫描电镜和能谱仪对连续热浸镀锌带钢的镀层表面条纹状缺陷进行了测试与分析。研究表明,该条纹状缺陷位置处基板内存在裂缝,导致基板内表层出现了分层,裂缝内同时存在基板的氧化铁皮、氧化圆点和镀锌层,表面镀层较薄,该缺陷应为连铸板坯表面存在纵裂纹以及后续热轧轧制所致。镀锌板表面出现该缺陷后,不仅影响板面外观,而且在冲压成形过程中易发生镀层剥落和起皮而导致工件报废。     

合金化热镀锌板表面条状缺陷原因分析

针对合金化热镀锌板表面常见的“边部不规则长条状”缺陷和“柳叶状”缺陷,利用扫描电镜对其形貌进行了分析。“边部不规则长条状”缺陷分布于带钢上下表面两边部,为不规则细长条,严重时可见缺陷整卷全长连续分布;“柳叶状”缺陷宏观形貌不规则,一端细尖一端较宽,形似“柳叶”。缺陷部位完全溶锌后观察到基板存在翘皮和还原铁,轻微抛光基板表面后发现未被完全还原的氧化铁皮,缺陷部位截面可见翘皮处同样存在氧化铁皮,未见炼钢保护渣、氧化铝夹杂、二次氧化颗粒等,可以确定两种缺陷均来自于热轧阶段。“边部不规则长条状”缺陷为热卷边部翘皮,即边线缺陷遗传导致,通过针对性调控炉内加热工艺、粗轧及除鳞等工艺,该类缺陷得到控制;“柳叶状”缺陷来源于由热轧通道线辊面粘铁导致中间坯表面损伤,虽经精轧轧合,但皮下存在氧化铁,冷轧后以及镀锌合金化时暴露出缺陷,通过定期检查热轧辊道、优化设备控制程序逻辑大幅降低了该类缺陷的发生率。