高碳钢盘条冷却线FeO层厚百分比模型及其应用

72A高碳钢（0.67%~0.73%C）盘条的氧化铁皮总量和氧化铁皮中FeO层厚百分比显著影响盘条的剥离性能。利用人工神经网络和数理方法,建立BP网络模型,实现了高碳钢线材氧化过程中的冷却制度与氧化后生成的FeO层厚百分比之间的复杂的非线性映射关系。将实测的参数与网络模拟结果进行比较得出,建立的BP网络训练精度非常高,泛化能力强,能很好的反应各个因素对FeO层厚百分比的影响。生产应用结果表明,根据BP网络模拟结果改进冷却工艺,适当降低吐丝温度,提高850~720℃区间冷却速度,使氧化铁皮中FeO层厚百分比减小,改善了机械剥离性能。     

高碳钢盘条三次氧化铁皮机械剥离性能

 在电子万能试验机上通过压弯的方法研究了高碳钢盘条氧化铁皮的机械剥离性。采用不同工艺的冷却试验获得了不同特性的氧化铁皮试样,针对不同厚度和微观组织的氧化铁皮试样,经弯曲试验获得不同氧化铁皮的剥离尺寸。结果表明,氧化铁皮的剥离性与其厚度呈正相关关系,与FeO层和Fe3O4层的层厚比呈负相关关系。氧化铁皮的剥离过程受应力状态的影响,与拉应力相比,压应力的剥离效果更好。适当提高高温氧化温度,延长氧化时间;降低600 ℃以下冷却速度,提高Fe3O4的生成量,均可提高盘条氧化铁皮的机械剥离性。     

焊丝钢ER70S-6氧化铁皮机械剥离性能研究

通过扭转试验和扫描电镜评价了焊丝钢ER70S-6的氧化皮剥离性能。氧化皮和基体之间存在的铁硅氧化物Fe₂SiO₄（2FeO·SiO₂）和FeO为主要成分的富硅层,在机械折弯及砂带打磨过程中难以除净,使焊丝表面镀铜效果及焊接性能恶化。提出了通过提高加热炉加热段温度至985℃、提高均热段温度至1110℃,进而阻碍氧向富硅层的扩散;建立PF线保温墙和保温通廊,进而促进FeO的歧化反应;缩短精轧机换辊时间3h,进而减少氧化铁皮对铁基体的压入;降低吐丝速度至90m/s、提高吐丝温度至930℃进而增加氧化铁皮厚度等方式来改善ER70S-6表面氧化皮剥离性能。工艺优化后,ER70S-6表面氧化铁皮由粉末状脱落变为片层状脱落,粗细拔半成品表面间断性发黑现象消失,镀铜层平均厚度由1.45μm增加至3.6μm,表面光亮度显著提高。     

帘线钢等温和控冷过程氧化铁皮的形成

制备了80级帘线钢盘条在900℃空气等温5、8、12和16min以及900℃等温后分别以4、12和(4+12)℃/s的冷速冷却形成的氧化铁皮。用激光拉曼光谱仪确定了氧化铁皮是由FeO层、Fe3O4层和极少量的Fe2O3层组成。用金相显微镜观测了氧化铁皮的形貌、各层厚度和钢基体的显微组织。结果表明:由于氧化铁皮中产生了CO和CO2气体,900℃空气等温形成的氧化铁皮,除5min的样品外,都出现不同程度的裂缝或孔洞;随等温时间的延长,FeO中不断析出先共析Fe3O4,FeO层的急剧增加导致氧化铁皮总厚度增加。随冷速的提高,FeO层及氧化皮总厚度减少,钢基体中索氏体含量增多。以12℃/s冷却形成的氧化铁皮和基体组织,既有利于机械剥壳,又有利于盘条冷拉拔。     

低碳钢盘条氧化铁皮形成机理及其控制研究

低碳钢盘条表面氧化铁皮的质量是影响冷拉丝前除磷效果影的主要因素之一,采用热模拟试验机研究了对低碳钢盘条在不同加热温度和冷却工艺下形成氧化铁皮的厚度、显微组织、相结构及其组成成分、相对含量和分布特征,分析出了生成氧化铁皮控制方向和理想的吐丝温度和冷却工艺。研究结果表明,温度过高,生成氧化铁皮疏松易脱落,温度过低,生成氧化铁皮太薄起不到保护作用;冷却速度越快,生成氧化铁皮越致密,表面质量越好,Fe3O4层的厚度较厚,冷却速度过快则氧化皮就过薄。终轧温度950℃、吐丝温度930℃、冷却速度0.5~1℃/s的冷却工艺能得到厚度适中,致密度较高的氧化铁皮,且容易机械除鳞。     

82B钢的微合金化-相变控制与生产实践

为了优化82B钢的成分和热轧冷却工艺,以提高82B盘条的强度,测定了80钢和82B钢的等温转变温度对相变时间、珠光体片层间距的影响以及Cr元素对82B相变温度的影响,分析了Cr合金化和相变控制对82B盘条的微观组织和抗拉强度的影响。对于82B,当温度在595～615℃相变速度最快,其转变时间为10～15s,在590～625℃可得到理想的0.10～0.20μm的珠光体片层间距;通过添加0.18%～0.24%Cr和控制热轧冷却速度,可以控制82B钢的相变温度区间和相变速度,得到均匀细片状的珠光体组织;将Φ12.5mm 82B盘条的主要成分调整为0.78%～0.84%C、0.15%～0.35%Si、0.78%～0.88%Mn和0.18%～0.24%Cr;在热轧控冷过程中,弱化水冷,强化风冷,控制82B盘条的吐丝温度为840～880℃,目标值860℃,增大82B盘条在风冷线上的冷速,提高了盘条的强度。     

控轧控冷工艺对SCM435钢盘条组织和性能的影响

试验钢SCM435（/%:0.33~0.38C,0.15~0.35Si,0.60~0.85Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.90~1.20Cr,0.15~0.30Mo）盘条的生产流程为80t BOF-LF-280 mm×325 mm铸坯-160 mm×160 mm热轧坯-热连轧成Φ16 mm盘条。试验研究了160 mm×160 mm热轧坯由常规轧制工艺（开轧1060℃,精轧930~950℃,吐丝860~900℃,冷却速度0.5~0.6℃/s）和控轧控冷工艺（开轧1060℃,精轧820~850℃,吐丝780~820℃,冷却速度0.4~0.5℃/s）对SCM435钢热轧盘条组织和力学性能的影响。结果表明,随着精轧温度的降低和冷却速度的减小,钢热轧盘条的组织得到改善,抗拉强度明显降低;常规工艺轧制SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均952 MPa,组织为铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体,控轧控冷工艺轧制的SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均817 MPa,组织为均匀的铁素体+珠光体。结合控轧控冷工艺原理对钢的组织和性能变化进行了分析。     

控冷工艺对5.5mm C82DA氧化铁皮组织结构影响研究

文章对5.5 mm帘线胎圈用盘条表面氧化皮脱落后锈蚀及氧化铁皮机械剥壳效果不佳的问题进行研究,在斯太尔摩风冷工艺已固化的条件下对精轧机内控冷工艺和轧后水箱冷却工艺进行优化。通过试验对比,氧化铁皮厚度分别为7.22μm、12.93μm和12.47μm,Fe O比例从74.73%逐步提升至79.72%、81.47%,盘条表面氧化铁皮脱落问题和客户机械剥壳问题得以解决。     

冷却速度对Φ13 mm SWRH82B线材组织性能影响及控冷工艺优化实践

采用热模拟试验机测定了SWRH82B钢（/%:0.80C,0.84Mn,0.22Si,0.013P,0.008S,0.32Cr）的相变点和连续冷却转变（CCT）曲线,通过金相显微镜、SEM、TEM及力学性能测试分析了冷却速度（1~25℃/s）对SWRH82B线材相变组织、珠光体片层间距和力学性能的影响,得到了最佳冷却速度为8~10℃/s;通过150 mm×150 mm SWRH82B钢铸坯轧成Φ13 mm盘条后风冷4组Z₁~Z₁₃辊道速度（0.8~1.25 m/s,1.0~1.45 m/s,1.05~1.50 m/s,1.10~1.55 m/s）和冷却速度（8.9,9.5,10.4,11.2℃/s）进行了生产试验,得出在斯泰尔摩风冷线上的获得最佳冷却速度8~10℃/s首段辊道速度应为0.8~1.0 m/s,可达到用户要求的指标:时效后抗拉强度≥1130MPa和断面收缩率≥30%,索氏体率≥80%,表面脱碳深度≤1.5%D（D-线材直径）。     

冷却速度对Ф6.5～12mm SCM435钢盘条组织和冷镦开裂的影响

针对Ф6.5~12 mm SCM435钢盘条冬季热轧时,出现贝氏体和马氏体而导致冷镦开裂率高的现象,通过Gleeble-1500热模拟试验机测定的奥氏体连续冷却转变曲线和冷却速度0.5~30℃/s对应的组织形貌的分析,得出形成铁素体+珠光体组织的冷却速度≤0.5℃/s;通过Ф6.5~12 mm SCM435钢盘条的冷却速度和对应的组织发现散卷出保温取的温度≥600℃,冷却速度为0.8~4℃/s,其组织除铁索体+珠光体外形成部分贝氏体和马氏体。通过调整Ф6.5~12mmSCM435钢盘条轧制时的吐丝温度和斯太尔摩风冷线Z1~Z13段辊道速度,使其出保温罩时温度≤550℃,钢的奥氏体组织完全转变为铁素体+珠光体,冷镦开裂率由20%降至3%以下。     

耐候钢S355J2W的研发和工艺实践

研发的耐候钢S355J2W(/%:0.06~0.10C,0.20~0.40Si,1.00~1.30Mn,≤0.008S,≤0.020P,0.25~0.40Cu,0.30~0.55Cr,0.10~0.30Ni,0.020~0.040Nb,0.020~0.050Alt)的试生产流程为铁水-120 t顶底复吹转炉-LF-250 mm×2 000 mm板坯连铸-轧制≤16 mm板。通过采取控制转炉终点[C]≤0.05%,[P]≤0.015%,精炼时(FeO)+(MnO)≤1.5%,(SiO2)≤15%,精炼渣碱度≥3.0,[Al]s≥0.025%,按Ca/Al=0.06~0.12,喂入钙线,连铸时采用耐候钢专用保护渣[主要成分/%:34.0CaO,28.0SiO₂,4.6Al₂O₃,≤6(Li₂O+B₂O₃)],控制开坯温度1 010~1 060℃等工艺措施,≤16 mm耐候钢S355J2W成品板铝含量为0.025%~0.035%,钢中平均氧含量为21×10^-6,平均氮含量为31×10^-6,钢中非金属夹杂物的尺寸基本≤14μm,各项冶金质量指标合乎要求。     

控制冷却对SWRH82B-1V高碳钢盘条组织和性能的影响

用Gleeble-2000热模拟机测定了V微合金化SWRH82B-1V钢(%:0.79C、0.23Si、0.63Mn、0.18Cr、0.05V、0.004 ON)热变形奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,并研究了冷却速度(1～15℃/s)对钢中索氏体和马氏体面积分数和HV硬度值的影响。通过改变斯泰摩尔生产线的冷却风量模式研究了冷却风量对SWRH82B-1V钢Φ12.5 mm盘条组织和力学性能的影响。结果表明,盘条吐丝温度880℃50%风量冷却可使该钢中索氏体组织≥90%,马氏体组织≤0.05%,盘条抗拉强度≥1130 MPa,断面收缩率≥30%。     

高强度耐热钢40CrMoV盘条的开发和生产实践

邢钢采用80t顶底复吹转炉-LF-RH-325 mm×280mm大方坯连铸流程生产40CrMoV钢（/%:0.36～0.44C, 0.15～0.35Si, 0.45～0. 70Mn, ≤0.025P, ≤0.025S, 0.80～1.15Cr, 0.50～0.65Mo, 0.25～0.35V）Φ18 mm热轧盘条。结果表明,通过控制BOF终点碳0.08%-0.12%,出钢温度1640～1660℃出钢加脱氧剂和合金,LF渣系为CaO-SiO₂-Al₂O₃,精炼后白渣碱度4～8,T（FeO+MnO）≤1. 0%,RH真空度≤100 Pa,处理时间≥20 min,喂钙线,并采用连铸结晶器电磁搅拌和控冷控轧等工艺措施,该钢盘条平均T[O]为10×10^-6,平均N含量33×10^-6,抗拉强度1 200～1 250 MPa,断面收缩率59%～62%,非金属夹杂级别A0.5和D1.0,低倍组织级别均为1.0级,各项性能指标较好满足了客户的需求。     

10B21冷镦钢冶炼工艺优化实践

针对10B21含硼钢(/%:0.18～0.23C,≤1.0Si,0.60～0.90Mn,≤0.025P,≤0.020S,≥0.015Alt,≥0.008B)盘条表面铁皮疤缺陷及连铸坯角部表面裂纹进行了分析,通过优化钢的成分控制(/%:0.020～0.050Alt,0.03～0.05Ti,≤0.0060N,0.000 8～0.0012B)提高拉速至2.3～2.4 m/min以保证铸坯过拉矫时温度≥980℃,采取将连铸二冷比水强度由原1.29 L/kg降至1.05 L/kg等措施,可以有效控制连铸坯角部表面裂纹的出现,轧制后的盘条表面铁皮疤缺陷率由原来的15%降到1%以下。     

高强度螺栓用QB30冷镦钢盘条的研发与生产

开发的QB30冷镦钢盘条（/%:0.27~0.32C,≤0.20Si,0.90~1.10Mn,≤0.020P,≤0.020S）的冶金流程为铁水预脱硫-80t BOF-LF-RH真空脱气-4流280mm×325mm方坯连铸机-堆冷处理-开坯-修磨-高速线材轧制工艺。通过BOF高拉碳补吹操作控制BOF终点[C]0.07%0.15%和[P]≤0.013%,铁水[P]≤0.095%和[S]≤0.03%,控制LF精炼渣碱度R=4~10,（FeO+MnO）≤1.0%,RH真空度≤90 Pa等工艺措施,QB30钢φ18mm盘条的抗拉强度为591 MPa,伸长率29%,断面收缩率60%,氮含量0.004 0%,总氧含量0.0018%,非金属夹杂0~1.5级,满足用户使用要求。     

40%铁水-50 t EAF-LF-VD-CC流程16MnCr5齿轮钢的开发

通过LF使用0.004%Ti的中碳锰铁和0.012%Ti的低钛铬铁调整合金成分,扩散脱氧0.3%Ti的碳化硅使用量≤10 kg/炉,使用高碱度精炼渣（/%）:50～55CaO,5～8SiO₂,27～31Al₂O₃,7MgO, ≤0.8（FeO+MnO）以及喂硫线等工艺措施,生产的4炉16MnCr5钢化学成分稳定/%:0.17～0.19C, 0.12～0.16Si, 1.15～1.16Mn, 0.012～0.016P, 0.026～0.030S, 0.93～0.96Cr, 0.007～0.008Ti, 0.0006～0.0008B, 0.026～0.030Alt, 0.0013～0.0015O,钢中非金属夹杂物A细系≤2.0级,A粗系≤1.5级,其它均≤1.0级,带状组织≤2.0级,淬透性带宽△HRC值≤6,满足技术协议要求。