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。     

中厚板氧化铁皮对冷却过程的影响

热轧钢板在轧制时除鳞方式不同,即使采用相同的控冷工艺参数,其终冷温度差异较大,这是由于钢板表面氧化铁皮的厚度和形态不同导致的。为此,研究了氧化铁皮对钢板冷却过程的影响。结果表明:较厚的氧化铁皮使钢板表面粗糙增大,使传热过程中的流动边界层发生变化并对冷却过程中核态沸腾汽泡的产生具有较大影响,从而提高了冷却强度且使钢板冷却不均,出现浪形。同时分析得出:钢板表面麻点缺陷、氧化铁皮破碎、FeO的结构易使其表面粗糙度增大。因此,通过调整加热及热轧过程工艺参数,减少氧化铁皮的形成或避免产生粗糙表面都可以有效避免对钢板造成不均匀冷却,使板形得到明显改善。     

中厚板氧化铁皮压入缺陷形成原因及控制策略

针对中厚板“花斑”缺陷问题，采用扫描电镜（SEM）和电子能谱（EDS）仪分析了氧化铁皮压入区域氧化铁皮厚度及底层物质构成；结合钢材加热过程中表面一次氧化铁皮的形成机理，通过生产试验验证了由于铁橄榄石附着导致钢板表面氧化铁皮无法除净，在轧制过程中压入钢板表面且在后续冷却过程中剥离，形成“花脸”缺陷的根本原因。为此，提出了加热和轧制工艺的控制措施，有效改善了钢板的表面质量     

中厚板无约束淬火冷却过程温度场有限元模拟

针对中厚钢板无约束淬火冷却过程温度场变化情况，建立了钢板冷却二维传热过程数学模型．采用有限元分析方法，对钢板二维温度场进行了数值模拟，得到钢板在空冷-水冷-空冷返红条件下的温度-时间曲线、瞬态温度场分布、上表面与中心温差-时间曲线及上、下表面温差-时间曲线，为中厚钢板淬火冷却温度预测和控制提供了依据，为制定合理的淬火工艺提供了有力的指导。     

中厚板无约束淬火冷却过程温度场有限元模拟

针对中厚钢板无约束淬火冷却过程温度场变化情况,建立了钢板冷却二维传热过程数学模型,采用有限元分析方法,对钢板二维温度场进行了数值模拟,得到钢板在空冷-水冷-空冷返红条件下的温度-时间曲线、瞬态温度场分布、上表面与中心温差-时间曲线及上、下表面温差-时间曲线,为中厚钢板淬火冷却温度预测和控制提供了依据,为制定合理的淬火工艺提供了有力的指导。     

中厚板控制冷却技术

对中厚板轧机控制冷却系统中的冷却方式、冷却设备的选择、设备的位置、冷却设备的长度以及控制冷却的最新发展提出一些分析意见。     

中厚板轧机扭矩在线监测系统分析

分析了中厚板轧机主传动系统扭矩在线监测的必要性，同时对于扭矩的测量原理、监测系统的工作原理及构成作了阐述，还就监测系统的软件配置及各功能模块的作用进行了说明。     

中厚板辊式淬火机淬火过程的冷却机理

针对中厚板辊式淬火机淬火工艺过程,在分析淬火喷水系统射流流场结构及换热特性的基础上,阐明其淬火过程的热交换机理主要为射流冲击换热.并结合实际工况参数,通过模拟分析不同淬火冷却条件对中厚钢板温度场及应力场的影响规律,指出高压淬火区的高强度冷却是板材内部应力产生的主要因素.研究表明辊式淬火机淬火过程的冷却机理在于:在淬火钢板800一500℃的温度区间,采用高压淬火区高强度冷却,有利于钢板获得大于临界淬火速度的高冷却速率,以避免发生其它类型的组织转变;在500℃以下的温度区间,采用低压淬火区慢冷,有利于减小钢板的热应力和马氏体转变过程中产生的组织应力,从而降低钢板在马氏体转变过程中的综合内应力,减小钢板变形倾向.     

6061铝合金中厚板退火过程中的再结晶及淬火效应

6061铝合金在热轧过程中发生了动态回复和动态再结晶,消耗了一部分储能,使其在后续退火过程中无法达到完全再结晶状态.为制备6061-0铝合金中厚板,对不同终轧温度的6061铝合金板材进行退火.结果表明:终轧温度较低(不大于300℃)的板材在360℃～400℃退火即可达到O态力学性能;而终轧温度较高(381℃)的板材其强...     

热轧带钢表面氧化铁皮压入缺陷预防与控制

针对首钢迁钢2 160 mm生产线轧制冷轧基料时带钢表面氧化铁皮压入缺陷问题,对生产工艺设备进行了系统分析与研究。结果表明：该缺陷的产生与板坯出炉温度、轧辊氧化膜剥落、高压水除鳞、轧机共振、机架间冷却、辊缝水等众多因素相关。为此,通过采用降低板坯出炉温度、后移RT2高温计、优化精轧机负荷分配、抑制轧机共振、优化使用机架间冷却水与辊缝水、优化轧辊冷却水及高压水喷嘴布置等多项措施,有效减少了带钢表面氧化铁皮压入缺陷,提高了带钢表面质量。     

钢板表面花斑缺陷的分析与控制

针对山东钢铁集团莱芜分公司生产的中厚板表面存在的花斑缺陷,分析了其成因,通过优化加热工艺、控制加热炉内氧化气氛、降低钢中Si含量、规范除鳞使用等一系列措施,有效提升了钢板的表面质量,存在花斑问题钢板的比例由攻关前17%降低为3%。     

淬火工艺对超高强度特厚板组织性能的影响

采用不同冷却速度的一次和两次淬火以及不同的二次淬火温度,研究了淬火工艺对超高强度调质特厚板心部组织和性能的影响。结果表明: 在较低的淬火冷速（0.05 ℃/s）下,组织以粒状贝氏体为主,强度和韧性较低;随着冷却速度的提高,粒状贝氏体逐渐减少,马氏体增加,强度和韧性提高。两次淬火能明显细化原始奥氏体晶粒,提高钢板强韧性匹配。当二次淬火温度位于两相区时,大量回火未分解的MA组元是造成韧性较低的主要原因;当二次淬火温度位于完全奥氏体区时,随淬火温度升高,韧性逐渐提高,在930 ℃时获得最佳的强韧性匹配。     

中厚板生产设备概述

分析了我国中厚板生产线的主要设备技术状况 ,指出我国中厚板的总生产能力已不小 ,但总体装机水平有待进一步提高 ;同时指出 ,我国已具备自主设计制造中厚板生产设备的能力 ,新建或改造中厚板生产设备不应全套引进     

中厚板轧机微尺度静定化升级

摘要：中厚板轧机常因受到事故干扰而不能实现其高端轧制能力,其关键在于约0.3 mm的轧辊弯曲挠度和轧辊轴承座侧面与机架窗口立柱之间约1 mm间隙两个微尺度量的负面影响。依据机构学微尺度静定设计理论对中厚板轧机的微尺度静定化进行升级。辊系机构静定化设计包括取消原偏移距设置并采用智能衬板以实现轧制过程中四辊平行,防止四列短圆柱滚动轴承烧损、轧机颤振、板带镰刀弯和辊系叼板窜辊等弊端的同时还提高了轧机固有频率。中厚板轧机的机构学静定化升级,可充分释放轧机高端能力,实现大压下轧制新工艺并可生产高强度新品种板带,达到降本增效的目的。     

日本中厚板超声波探伤技术

介绍了日本中厚板超声波探伤技术的发展,并对超声波探伤装置的布置、探伤钢板品种和探伤检测条件进行了分析。     

新一代热轧板带材表面氧化铁皮控制技术的现状与进展

热轧板带材作为海洋、交通、能源等行业的支柱性原材料,力学性能与尺寸精度一直是衡量其质量的最重要指标。然而随着相关行业的转型升级,对其表面质量也提出了严苛的要求,导致大量钢材产品由于表面不过关被降级或判废。由于钢材的氧化在热轧过程中贯穿始终,并受到合金元素及诸多工艺参数的交互影响,很难实现结构、厚度、均匀性的精准控制。尽管前期围绕着“黑皮钢”,已经开发出了一些氧化铁皮的控制方法,但仅局限于强度较低、厚度较薄的汽车结构钢。为此,东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室开发了新一代热轧板带材表面氧化铁皮控制技术,其研发与应用全面提升了我国热轧钢材产品的表面质量。目前,所生产的系列高表面质量产品已达到了国外企业对钢材表面质量的苛刻要求,成功助力我国钢铁行业产品结构的转型升级。     

中厚钢板正火后快速冷却工艺控制系统

正火后快速冷却是改善中厚钢板热处理组织性能的新技术,工艺控制是该技术的核心。本文建立了钢板正火后快速冷却多场耦合传热模型和换热系数模型、自动控制系统和系列高强均匀快冷技术,构建了工艺控制系统。工业应用结果表明：该系统实现了按工艺路径快冷,主要冷却参数控制误差<1%,终冷温度控制精度为±10 ℃,冷后板形不平度≤7 mm/2 m,冷后钢板组织、强度、冲击韧性等改善明显,满足了企业高品质、减量化热处理的需求。     

基于DNN的中厚板组织性能逆向优化系统及应用

产品性能是热轧钢材生产的重要指标。生产工艺参数的调整和新产品的研发都需要较长的调试周期,容易造成产品性能的不稳定、研发成本过高等问题。为解决上述问题,进一步优化工艺,缩短研发周期,基于深度神经网络和规则期望算法,建立了中厚板组织性能逆向优化模型,对神经网络框架进行了选型以及超参数调参。基于某钢厂中厚板生产线在线生产数据,使用深度神经网络模型对最终产品性能进行了测试及应用,预测值与实测值的吻合度较高。