303Cu大规格线材低温轧制头部开裂原因分析及改进措施

针对永兴特种不锈钢股份有限公司303Cu易切削钢φ14 mm大规格线材减定径轧制过程中出现线材头部开裂问题，对其产生原因进行了分析。结果表明，303Cu易切削钢因S含量较高，易形成MnS夹杂，而MnS夹杂的变形能力与钢基体相差较大，在轧制温度较低且轧制力较大的情况下，线材头部容易开裂。为此，对孔型系统进行了改进，减小减径机中的轧制力，使MnS夹杂受到的剪切应力较小，降低了使其脱离基体的可能性，解决了φ14 mm大规格线材头部开裂的问题。     

易切削不锈钢303Cu线材重皮缺陷原因分析及改进措施

针对易切削不锈钢303Cu线材轧制过程中出现重皮缺陷的问题,通过对缺陷形貌及MnS的特性分析,并结合铸坯在不同加热温度的试验研究,表明铸坯中的MnS形态随加热温度的升高由原来较尖锐的长条层片状转变为链状甚至纺锤形,可以有效地防止轧制时受到应力后沿MnS与基体交界处开裂而造成表面重皮缺陷的产生。为此,提出303Cu线材铸坯加热温度应不小于1 270 ℃的措施并应用于实际生产,完全解决了重皮缺陷问题。     

低碳含碲硫易切削钢的轧制工艺研究与实践

针对实际生产中由于Te的熔点、沸点均较低,在冶炼、浇铸过程中极易气化,使其含量难以控制且回收率较低; Te大多富集在硫化物附近,进一步恶化含Te硫系易切削钢的热加工性,导致轧制过程中产生轧件劈头开裂的问题,利用Gleeble-3500热模拟试验机对含Te硫系易切削钢1214Te的高温塑性规律进行了研究,确定了最佳轧制工艺参数,并成功轧制了φ16 mm盘圆。轧材检验结果表明,1214Te盘圆的布氏硬度不大于170HBW;盘圆夹杂物形貌主要为椭球状或短棒状,分布较为均匀;在相同的切削加工条件下,1214Te盘圆切削效果优于硫系易切削钢1215MS。     

大规格H型钢粗轧阶段轧制力模型研究

为了得到一个较为精确的轧制力,提取国内现有的900 mm×300 mm、700 mm×300 mm、500 mm×300 mm、600 mm×200 mm、500 mm×200 mm 5种大规H型钢生产线的轧制规程和孔型等参数,采用有限元分析软件Deform对二辊孔型轧制过程进行模拟,得到轧制力有限元仿真结果。再采用专用的电力测试仪器,测试该5种规格H型钢的实际轧制力。将仿真结果与实测数据进行对比,验证了模型的准确性。建立H型钢三维弹塑性热力耦合有限元模型,分析H型钢轧制稳定阶段的变形与应力分布情况,在艾克隆德法的基础上,使用平均压下量代替腹板压下量,对大规格H型钢二辊孔型轧制阶段的轧制力模型进行修正,并使用修正后的轧制力模型对几个典型道次的轧制力进行了计算,与修正前的模型对比,轧制力误差由40%减小至17%以内。     

高碳钢82B线材的质量改进

为了解决用连铸坯直接轧制的大规格高碳线材易脆断，性能偏低问题，进行了试验研究，通过成分分析，金相组织检验，硬度测试等方式，分析了影响线材质量的原因，并在生产中采取了相应措施，使武钢率先采用连铸坯一火成材工艺生产大规格Φ12．5mm82B线材获得成功。     

变形量对环保型1214Bi易切削钢组织及夹杂物演变的影响

为了研究轧制过程中不同变形量对环保型含铋易切削钢的微观组织演变和MnS夹杂物形貌及分布的影响规律,利用MMS-200热力模拟试验机对1214Bi易切削钢进行了单道次热压缩实验。结果表明：不同变形量对实验钢的显微组织构成没有显著影响;但是随着变形量的增加,小角度晶界比例先减少后增加,织构成分的演变规律为{001}<110>+{110}<001>→α织构+Cube织构→γ织构+α织构;当变形量小于30%时,MnS夹杂物的尺寸比较均匀,形状偏向于球形和纺锤形;随变形量增大,MnS夹杂物的偏聚严重,破碎程度也较大。     

高速线材穿水冷却过程的有限元模拟与分析

高线水冷箱的冷却能力、冷却均匀性、稳定性直接影响控轧效果，是线材控冷的主要控制手段。由于现场测温点安装位置距离水冷箱出口较远，其实测结果不能直接评价水冷箱冷却效果，因此建立了高速线材水冷计算模型，并采用实测轧件温度的方法验证了模型的可靠性；分析了4种不同冷却工艺对φ7 mm 86LX帘线钢线材冷却温降、芯表温差、返红温度的影响。结果表明，减定径入口线材芯表温差随冷却水量的增加而增大，且在冷却水量小于200 m³/h时增加的幅度更为明显；不同冷却工艺下φ7 mm 86LX线材芯表温差在40~131 ℃之间，冷却过度是线材表面形成细晶组织的原因；通过降低轧制速度和减小冷却水量可改善减定径轧制阶段线材温度的均匀性。     

不同规格高速线材减定径轧制变形和温度分析

为确定不同规格高速线材减定径轧制轧件变形和温度变化,借助有限元模拟的方法研究了4道次减定径轧制过程。模拟3种产品规格为φ8,φ12,φ16mm的圆钢。研究表明：高速线材减定径轧制产品规格越小,轧件变形程度和温升越大;轧件温升与等效塑性应变有关,轧件断面温度不均主要是由不均匀变形引起的。     

夹杂物对易切削钢曲轴耐酸蚀性能的影响

使用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪等研究了MnS夹杂物对感应淬火易切削钢曲轴表面耐酸蚀性能的影响。结果表明:在10%(体积分数)硝酸水溶液中,裸露在曲轴表面的MnS夹杂物可促使MnS夹杂物/金属基体界面作为形核质点诱发点蚀,MnS夹杂物阳极氧化反应产物促使其附近微区内进一步发生强烈的氧化腐蚀,以腐蚀坑的形式破坏曲轴基体表面完整性。数据统计分析表明腐蚀坑最大宽度集中在30～55μm,最大深度度集中在10～25μm。     

Y12Cr18Ni9易切削不锈钢开裂分析

易切削钢是在钢中加入S和Mn,细小的硫化物夹杂降低了钢的切削抗力,使其具有易切削性能。文章通过分析Y12Cr18Ni9试样棒材开裂样的宏观组织、化学成分、金相、电镜等方法,确定了轧制开裂的主要原因是Cu元素在晶界处富集造成了晶界的结合力减弱,即铜脆现象。可以调整热轧加热制度,控制炉内气氛,加快升温速度,缩短加热时间,尽快避开铜渗透的临界温度,以减缓铜富集,并尽量减少不均匀的变形及采用较小的道次变形量,可有效地阻止钢中富铜相的形成,从而降低"铜脆"缺陷。     

加热过程中硫系易切削钢中Mns夹杂物行为的动态原位观察

以高硫易切削钢轧材中大尺寸、长条状MnS为例,利用高温激光共聚焦扫描显微镜观察了加热过程中MnS夹杂物的演变过程,并分析了升温速率对MnS形态演变的影响.研究表明,在加热过程中,经轧制伸长的大尺寸MnS发生了径向收缩、轴向分裂,使其长度减小、形态趋近纺锤形.当升温速率在0.5—2℃/s时,随着升温速率的增加大尺寸细长MnS的分裂程度逐渐降低;当升温速率增加至6—10℃/s后MnS基本不再发生分裂.     

京唐2 230 mm连退线薄规格铝镇静钢斜纹缺陷的消除

针对首钢京唐公司2 230 mm连退线生产1.2 mm以下薄规格铝镇静钢带钢表面斜纹缺陷严重的问题,利用一级PDA数据分析与有限元模型计算相结合的方法,研究了斜纹产生的机理,即薄规格铝镇静钢平整时采用了较大的延伸率与轧制力。这是由于薄规格铝镇静钢平整需采用较大的平整延伸率和轧制力以消除屈服平台;同时,有限元计算发现平整机下支撑辊单独传动方式能够导致薄规格铝镇静钢平整延伸率较大。为此,采用了提高平整机前后张力、降低平整延伸率、提高平整液浓度和流量、降低平整机速度的措施,成功消除了薄规格铝镇静钢带钢表面斜纹缺陷,显著提升了产品质量和经济效益。     

高速线材轧机φ22 mm盘条的开发与应用

为了适应市场对φ22 mm冷镦钢、圆环链等产品的需求,安阳钢铁股份有限公司在高速线材生产线上对其进行了开发。通过孔型优化设计,实现了粗、中轧圆钢、带肋钢筋盘条孔型共用,减少了孔型系列,提高了生产效率;制定了料形、辊缝、张力等工艺操作规范,保证了生产顺行、产品质量。针对生产中吐丝卷形不良、盘条表面划伤的问题,分析了其产生原因,并提出了相应的改进措施,可对盘条外形尺寸、表面质量、卷形质量等进行有效控制,满足了用户要求。     

穿水冷却工艺对Q345E棒材冲击性能及组织的影响

针对低合金高强钢Q345E棒材低温冲击性能合格率低的问题，分析其原因主要是由于终轧温度较高，轧后棒材组织晶粒粗大造成的，生产中需采用正火处理来改善组织晶粒度，提高其低温冲击韧性，但同时也提高了生产成本。为此，对φ50、φ40、φ35 mm规格Q345E棒材进行了终轧3段穿水冷却试验，通过穿水冷却来降低终轧温度，以解决晶粒粗大的问题。结果表明，与轧后态、正火态棒材组织对比，经过3段穿水冷却后的棒材组织明显细化，铁素体晶粒度达到9.4级以上，低温冲击性能明显提高，φ35 mm规格低温冲击性能合格率达到90%以上。同时，采用穿水冷却工艺，可以省去正火处理工序，节省了生产成本。     

穿水冷却工艺对Q345E棒材冲击性能及组织的影响

针对低合金高强钢Q345E棒材低温冲击性能合格率低的问题，分析其原因主要是由于终轧温度较高，轧后棒材组织晶粒粗大造成的，生产中需采用正火处理来改善组织晶粒度，提高其低温冲击韧性，但同时也提高了生产成本。为此，对φ50、φ40、φ35 mm规格Q345E棒材进行了终轧3段穿水冷却试验，通过穿水冷却来降低终轧温度，以解决晶粒粗大的问题。结果表明，与轧后态、正火态棒材组织对比，经过3段穿水冷却后的棒材组织明显细化，铁素体晶粒度达到9.4级以上，低温冲击性能明显提高，φ35 mm规格低温冲击性能合格率达到90%以上。同时，采用穿水冷却工艺，可以省去正火处理工序，节省了生产成本。     

Y12Cr18Ni9Cu易切削钢的平衡凝固相变与MnS析出行为

采用Thermo-Calc热力学软件对Y12Cr18Ni9Cu易切削钢在500～1800℃的析出相进行了热力学计算并得到了平衡凝固相变路径图。结果表明,Y12Cr18Ni9Cu易切削钢的平衡相主要有MnS、液相、δ-铁素体、奥氏体、M₂₃C₆、M₂(C,N)、σ相。平衡凝固和冷却相变路径：液相→液相+MnS→液相+δ-铁素体+MnS→液相+δ-铁素体+MnS+奥氏体→δ-铁素体+MnS+奥氏体→MnS+奥氏体→MnS+M₂₃C₆+奥氏体→MnS+M₂₃C₆+奥氏体+M₂(C, N)→MnS+M₂₃C₆+σ相+奥氏体+M₂(C, N)。随着S含量增加,MnS的析出量逐渐增加,析出温度也逐渐升高,Mn含量变化对MnS相的析出量几乎没有影响,但Mn含量增加会使MnS析出温度升高。Y12Cr18Ni9Cu易切削钢中的硫化物呈球形、椭球形、纺锤形或短棒状并以...