控制冷却在板带材开发生产中的应用

概述了快速冷却及直接淬火在提高板带材性能及钢种开发方面的发展应用情况,并介绍了热轧带钢的新型控制冷却技术--超快速冷却(UFC).目前,UFC的冷却速率已超过300 ℃/s.UFC技术能明显提高带钢的强度和韧性、改善材质性能.还描述了UFC装置的应用实例及在开发超级钢、多相高强钢、相变诱导塑性钢等高附加值钢铁材料方面的应用潜力.随着先进钢铁材料开发的需要,新的控制冷却技术已由传统的对轧后开冷、终冷温度的控制向基于连续冷却转变CCT曲线的相变要求而对板带整个冷却过程的微观组织相变控制方向发展.     

带钢卷取前超快冷却的冶金特性

由CRM公司开发的超快冷却技术(或UFC)已应用于Carlam(Arcelor集团)公司的热带轧机地下卷取机的前段。结果表明，系统的可控性良好，冷却效率高(≥3．5MWn^-2，对于4mm厚的板带迭300℃／s)。可控地提高冷却速率能降低生产高强度钢的难度和成本。层流冷却与UFC工艺相结合开辟了冷却制度的新途径。通过控制层流冷却与UFC之间的中间温度及卷取温度，可轻易获得多相显微组织。     

层流冷却技术在热连轧板带生产中的应用实践

介绍对层流冷却自动控制系统的改进,采用经验模型,设计出各种轧制条件、各钢种材质和各种产品规格的层流冷却方式和层流出口控制目标温度,较好地控制产品轧后冷却速度和卷取温度,使板带获得良好的金相组织和力学性能,减少了产品性能波动,提高产品性能合格率。     

超快速冷却对中碳钢组织和性能的影响

利用超快速冷却装置,通过控制轧后冷却路径,对某中碳钢的显微组织和力学性能进行了系统的研究.结果表明:超快速冷却可以抑制先共析铁索体的生成,破坏原有先共析铁素体的网状分布;超快速冷却显著缩小了珠光体的片层间距;随着超快速冷却后温度的降低,实验钢的强度和室温冲击韧性同时得到了提高.高温终轧+超快速冷却工艺可以使中碳钢获得良好的力学性能,避免了低温轧制带来的轧机负荷大的弊端,提高了轧制节奏.     

超快速冷却工艺对钢材强度的影响

 阐述了轧材超快速冷却机制,利用东北大学试验装置对H型钢进行了超快速冷却试验研究,重点分析了莱钢Q235B,Q345B钢种轧后不同冷却速度、不同冷却方式对轧材组织和性能影响规律。试验表明：使用单段式冷却,冷速达到444.4℃/s时,屈服强度可提高205MPa;使用两段式冷却,一次冷却和二次冷却的冷速分别为385和297℃/s时,屈服强度可提高230MPa。2种冷却方式均能大幅度提高轧材强度,两段式冷却效果明显高于单段式冷却,为实现低成本生产H型钢及生产更高级别高强钢提供了技术支持。     

CFD在热轧带钢层流控冷系统中的应用

利用CFD数值仿真技术模拟了层流水冷系统中层流冷却装置复杂的内部流场以及冷却水自由下落后的外部流场,并通过对仿真流场的分析,优化设计了冷却装置内部结构,精确地确定了控制冷却数学模型中强迫对流宽度值,为提高控冷系统的控制精度奠定了基础.     

超快冷却对含钒微合金钢组织和性能的影响

在实验室进行了超快冷轧制、冷却试验,研究超快冷却对含钒微合金化钢组织和性能的影响规律,以及对组织均匀性的影响.结果表明,采用常规冷却工艺时,试验钢的表面组织为贝氏体和少量马氏体,心部组织为少量块状铁素体、贝氏体和马氏体；采用超快冷却工艺后,试验钢的表面组织为马氏体,心部组织为贝氏体和少量马氏体,试验钢的强度增加,塑性略有下降.对于20 mm厚的轧件,采用超快冷却工艺,轧件表面和心部呈现出不同的组织,出现冷却不均匀的现象.     

汽车大梁钢板层流冷却过程的仿真研究

以某钢铁厂板带轧后的冷却过程为背景，分析了汽车大梁钢板（T510L）层流冷却的全过程，所建立的层流冷却系统仿真模型对于CSP热连轧层流冷却系统有较好的适应性，能够对实际生产起到较好的指导作用。     

基于超快冷的控轧控冷装备技术的发展

控制轧制与控制冷却技术是钢种开发和改善产品质量的重要轧制工艺技术。介绍了热轧板带钢超快冷技术的发展前沿,重点阐述了国内自主研发超快冷工艺装备的技术特征。在此基础上,进一步介绍以超快冷为核心的新一代TMCP工艺原理以及“轧制-冷却”相结合的“温控-形变”耦合控轧技术研发现状,通过控制轧制与超快冷有效结合,综合利用细晶强化、析出强化、相变强化等多种强化方式,可以充分挖掘钢铁材料的潜力,实现资源节约型、节能减排型的绿色钢铁产品制造过程。     

冷却工艺对汽车大梁钢510L组织性能的影响

对汽车大梁钢510L进行了实验室热轧试验,研究了轧后冷却工艺变化对试验钢组织和力学性能的影响.结果表明,在轧后4种不同的冷却模式中,超快冷-层流冷却模式所获得的组织最为细小,强度最高.在层流冷却-空冷-层流冷却模式下,随着卷取温度的降低,抗拉强度显著提高,屈强比降低,可实现510L的升级轧制.     

带钢超快速冷却条件下的换热过程

 分析了轧后加速冷却过程中带钢表面的局部换热机理，认为冷却系统实现超快速冷却的关键在于扩大带钢表面射流冲击换热区的面积。确定了薄带钢实现超快速冷却所需的对流换热系数，并采用有限元分析工具ANSYS模拟得到了超快速冷却条件下不同厚度带钢的温度场。温度场的分布表明薄带钢在超快速冷却过程中具有较好的温度一致性。同时还表明随着带钢厚度增加，超快速冷却条件下厚度方向的温度梯度显著增大，对于带钢内部组织的均匀性将产生不利的影响。带钢厚度范围应是超快速冷却技术实际应用过程中的重要考虑因素。     

The Applications and Practice of Front Ultra Fast Cooling Technology in C-Mn Steel

Ultra Fast Cooling is a new technology which used to control the hot-rolling strip cooling in recent years on the international developed.It can achieve fast and accurate temperature control in the hot-rolled strip production process to obtain corresponding transformation microstructure and ideal mechanical properties.This article describes the technical principle and layout of ultra fast cooling in hot-rolled as well as cooling features.Analysis the effect of front ultra fast cooling technology in C-Mn steel and obtained consequent on the industrial produced low-cost Q345 hot rolled steel in Panzhihua Iron and Steel.     

热轧带钢新一代TMCP技术的开发与应用

热轧带钢新一代TMCP技术以超快速冷却为核心,通过冷却系统从空冷至超快冷的无级调控,利用广阔 的冷速范围及精准的温度控制,实现对带钢轧后冷却路径进行灵活的控制。有利于细晶强化、析出强化、固溶强 化、位错强化、相变强化的最佳匹配,从而使得热轧带钢产品获得优良的综合性能。新一代TMCP工艺技术具备低 成本、高效率、高均匀性、高控制精度等特征,是轧制工艺发展的重要领域之一。随着人们对带钢产品性能要求的 不断提高以及资源的日益枯竭,以超快速冷却为核心的热轧带钢新一代TMCP技术具有广阔的发展前景。     

The development and application of ultra fast cooling in hot-rolled

Ultra fast cooling is a new technology which used to control the hot-rolling strip cooling in recent years on the international developed.If suitably cooperated with a number of other new controlled rolling technologies,can achieve fast and accurate temperature control in the hot-rolled strip production process to obtain corresponding transformation microstructure and ideal mechanical properties.This article describes the technical principle and layout of ultra fast cooling in hot-rolled as well as appli...     

超快冷技术在国丰620 mm窄带生产线的应用

介绍了620 mm生产工艺流程及超快冷工艺设备.使用超快冷后,通过控制冷却,Q235板坯轧制可以达到Q345B性能,带钢冷却能力可达到230℃,通条温度偏差控制在±15℃以内,可以满足部分钢种使用要求,同时使用超快冷后,带钢表面质量较好.     

专用钢种超快速冷却研究和应用进展

为满足超细晶钢、双相钢(DP)、相变诱导塑性钢(TRIP)、无间隔原子钢(IF)等钢种的应用要求,近年来发展了换热效率高,使钢板和条钢短时间大幅降温的≥150℃/s超快速冷却技术,实现钢的细晶强化和相变强化。介绍了超快速冷却技术的原理,在轧制线上的布置,适用的钢种以及在国内外钢铁企业的应用。     

Improvement of Hole-Expansion Property for Medium Carbo Steels by Ultra Fast Cooling After Hot Strip Rolling

 The improvement of hole-expansion properties for medium carbon steels by ultra fast cooling (UFC) after hot strip rolling was investigated. It was found that finely dispersed spherical cementite could be formed after ultra fast cooling, coiling and annealing treatment. Tensile strength of the steel after annealing was measured to be about 440 MPa. During hole-expansion test, cracks were observed in the edge region around the punched hole because necking or cracking took place when tangential elongation exceeded the forming limit. Cracks were mainly formed by the coalescence of micro-voids. Fine and homogeneous microstructure comprised of ferrite and spheroidized cementite could increase elongation values of the tested sheets by suppressing the combination of the adjacent micro-voids, resulting in the improved hole-expansion property.     

Upgrade Rolling Based on Ultra Fast Cooling Technology for C-Mn Steel

By measuring the expansion curves of a C-Mn steel at different cooling rates by using an MMS-300 thermo- mechanical simulator, continuous cooling transformation curves were obtained. The new process ＂ultra fast cooling＋ laminar cooling＂ was simulated and the effects of ultra fast cooling ending temperature on microstructure had also been investigated. The hot rolling experiment was done by adopting ＂high temperature rolling-[-forepart ultra fast cooling＂ technologies at laboratory scale. The results revealed that ultra fast cooling can delay the decrease of disloca- tion density and refine ferrite grains. Diversity control of the microstructure and phase transformation strengthening can be realized by changing the ultra fast cooling ending temperature. With the decrease of ultra fast cooling ending temperature, the strength and toughness increase, but plasticity does not decrease obviously. The new technique can improve the yield strength by over 50 MPa. Therefore, the upgrade of mechanical properties of C-Mn steel can be realized by using ＂high temperature rolling＋ ultra fast cooling＋laminar cooling＂ technique. Compared with ＂low temperature rolling with large deformation degree＂ technique, this new technology can decrease the roiling force and in- crease the production efficiency.     

带钢连续退火中气雾冷却速度的计算

利用传热学原理估算了带钢连续退火生产中采用氢气和氢气加雾化水冷却介质的冷却速度.从热力学角度出发探讨减少和防止雾化水对带钢表面氧化影响的可能性,以及雾化水含量对冷却速度的影响.     

基于ANSYS Fluent的超快冷设备管路的优化设计

在超快速冷却装备中,供水管路是超快冷设备中的重要组成部分,供水管路的合理布置关系到超快冷设备的换热效率、冷却均匀性以及设备的成本。为了解决超快冷设备中供水管路供水不均匀问题,应用ANSYS Fluent软件进行供水管路内水流的数值模拟计算。在进行某钢厂的管路方案设计时,设计者提出了4种不同的管路设计方案,通过用ANSYS Fluent计算4种方案管路流场的速度和压力云图,最终确定最优的管路设计方案。