冷轧连退炉内薄宽规格深冲带钢褶皱缺陷成因分析及控制措施

针对冷轧连退炉内薄宽规格深冲带钢易出现褶皱缺陷的问题,分析了炉辊凸度对带钢褶皱缺陷的影响,通过带钢临界张力计算公式推导出了炉辊危险系数计算公式。结果表明:炉辊凸度越大,炉辊危险系数越大,带钢越易出现褶皱缺陷;经危险系数计算公式,可快速判断炉辊凸度值是否合理,将炉辊预判凸度值带入危险系数计算公式反复验证,可以快速获得合适的炉辊凸度值,避免褶皱缺陷的出现,提高了褶皱缺陷控制效率。     

厚规格镀锌带钢表面短黑线缺陷成因分析与对策

针对某厂1 550 mm冷轧镀锌产线厚规格镀锌带钢表面出现短黑线缺陷问题,通过折弯试验和24 h盐雾试验对锌层的附着性和耐蚀性进行研究,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对厚规格镀锌板表面的短黑线缺陷形貌以及成分进行分析。结果表明：厚规格镀锌带钢入锌锅温度偏高,导致锌液温度升高,增加铁损,形成锌渣,锌渣由带钢带到塔顶转向辊遇冷凝结到辊面,形成结瘤;转向辊辊径小、带钢张力大,导致带钢对转向辊的压紧力大,带钢经过转向辊时表面被擦划伤,使得缺陷处镀层减薄,被氧化而呈现出短黑线缺陷形貌。通过采取降低带钢入锌锅温度,减小锌锅沉没辊和塔顶辊区间的张力,增大镀后塔顶转向辊辊径,在转向辊表面增加耐磨耐高温的包布等有效措施,使极限厚规格镀锌带钢表面短黑线缺陷得到明显改善。     

连退工艺对DC07超低碳钢组织性能的影响

连续退火工艺对DC07超低碳钢的力学性能具有重要影响。采用奥钢联连续退火模拟试验机,研究了退火温度、缓冷温度、快冷冷速等连退工艺参数对DC07超低碳钢组织性能的影响。结果表明：在830～860℃退火温度下,DC07超低碳钢的金相组织均为铁素体,晶粒尺寸随着退火温度的升高而逐渐增大,相对分布较为均匀;随着退火温度的升高,DC07超低碳钢的屈服强度和抗拉强度逐渐降低,断后伸长率、n值以及r值逐渐升高;随着缓冷温度的升高,DC07超低碳钢的屈服强度和抗拉强度降低,断后伸长率和r值增加,n值几乎没有变化;随着快冷冷速的增加,DC07超低碳钢的力学性能几乎没有变化。     

宽幅冷轧带钢连退跑偏影响因素的定量分析研究

冷轧带钢连续退火过程中的稳定性决定了生产的效率和产品质量,而带钢跑偏严重影响了连退工艺的稳定性,这种情况在宽幅带钢的生产中尤为明显,其容易引发限速或断带事故。因此,在生产较宽较薄带钢时,应提高连续退火炉内,尤其是加热段中前期的带钢跑偏控制水平。通过生产试验,研究了宽幅冷轧带钢的板形因素对连退炉内带钢跑偏的影响;采用ABAQUS有限元分析软件,建立了具有复杂板形的带钢与炉辊耦合的有限元动态模型,从炉内工况的角度,对炉内工艺参数对带钢跑偏的影响进行了定量分析。结果表明,对于宽规格带钢,应采用5~10 IU的双边浪模式;炉内工艺参数中张力制度以及带钢与炉辊表面的摩擦状态对炉内带钢跑偏具有明显影响:张力越大、带钢与炉辊表面间的动摩擦因数越大,越不容易跑偏;带钢运行速度虽对单位跑偏量无显著影响,但其能加快跑偏量的积累。因此,在工艺段通过对张力、带钢运行速度的调节,以及对炉辊表面状态的优化,可以提高炉段带钢跑偏控制水平。     

冷轧薄窄规格低碳钢碎边浪板形问题研究

随着冷轧产品规格的拓展,冷轧机组的板形控制能力面临极大压力和挑战。针对行业内较难解决的低碳钢薄窄规格碎边浪问题,以某冷轧厂1 970 mm酸轧机组带钢板形为研究对象,试验和仿真结合对该问题进行了研究。结果表明：薄窄规格碎边浪缺陷是在上游机架产生,并在下游机架缺陷板形逐渐被消化遗传到出口形成的。碎边浪的产生原因：一方面由于低碳钢精轧过程中边部温降过快容易导致边部粗晶,使得边部相较于中部硬度低约15HRB;另一方面由于轧制薄规格带钢的过程中工作辊会产生更大的挠曲和弹性压扁,且宽幅轧机轧制窄规格带钢过程中轧机对辊缝凸度的调节能力有限,使得薄窄规格带钢更容易发生局部延伸不均。为此,针对全流程提出了改善碎边浪的一系列措施,包括设计边部带锥度的工作辊辊形以及VCL支撑辊辊形以减少边部区域金属的延伸,降低五机架轧机轧制力以提高对碎边浪的消化能力,对酸轧入口带钢进行切边处理或采用边部加热工艺以改善边部、中部组织性能均匀性等措施。试验结果表明：采用边部加热工艺相较于增大装钢间隙(至200 mm)、提高终轧温度(10℃)等措施对改善带钢宽度方向温度分布均匀性效果显著,冷轧带钢板形IU值降低43%,改善效果...     

酸连轧机组卷取缺陷控制研究

针对某酸轧机组生产的钢卷出现的松卷和塌芯问题,通过研究卷取理论,认为卷取工艺影响卸卷后钢卷受力导致了缺陷。松卷主要是由卷取稳态下给定的卷取张力不适用引起,通过分析缺陷与卷取张力、层间压力等因素的关系,以屈服强度、厚度为条件进行分档,优化了钢卷的卷取张力。对薄规格低屈服的带钢卸卷后出现的塌芯,采取硬芯卷取控制措施,并优化了初始卷取张力和卷取圈数,此项措施对预防厚度≤0.8 mm的带钢出现塌芯起到了有效的作用。     

连退过程炉辊粗糙度衰减模型及张力补偿技术

针对以往连续退火过程炉辊表面粗糙度衰减造成带材张力波动,导致带材跑偏等问题,结合连退机组的设备与工艺特点,经过现场试验与理论研究,回归出了连退炉内炉辊表面粗糙度衰减模型。在此基础之上,将带材在连退炉内的稳定通板作为控制目标,以带材既不发生跑偏也不发生瓢曲作为约束条件,开发了一套适用于连退过程的张力补偿技术,并将其推广应用到生产实践。编制了相应的连退机组炉辊粗糙度衰减预报及张力补偿软件,实现了对连退机组特定工艺段的张力补偿。     

厚规格宽带钢卷取温度优化研究

针对安钢热轧厚规格宽带钢卷取温度命中率偏低的问题进行了分析,通过投用保温罩,改善精轧过程控制,优化带钢卷取温度控制模型,提高了厚规格宽带钢的卷取温度命中率,改善了产品的同卷性能均匀性.     

高强度厚规格钢板板形控制研究

针对宝武鄂钢4 300 mm宽厚板轧机轧制高强度厚规格钢板出现的“搓衣板”和“蛇形弯”板形缺陷问题,对其产生原因进行了分析。结果表明: “搓衣板”板形缺陷的形成是由于轧机机架精度不够造成轧辊辊系不稳定,高强度钢板在轧制过程中上下表面金属变形不一致而导致的,同时由于钢板头部下扣,使钢板在轧制延伸时受阻,加剧了整板“搓衣板”板形缺陷的形成。轧机主电机负荷平衡功能的投入会干预到上下主电机速度的给定,造成钢板“蛇形弯”缺陷,同时由于轧机雪橇功能的过分使用会加剧该种板形缺陷的形成。为此,提出了加强轧机机架间隙精度的管理措施,有利于轧制过程中辊系的稳定;对钢板精轧阶段压下制度进行了优化,即末道次压下率为12%~17%时,可使钢板头部板形为单弧形上翘,不会产生“搓衣板”缺陷;对轧机主电机负荷平衡功能及雪橇功能进行了优化,减少了钢板咬入阶段上下主电机速度波动,有利于钢板头部“蛇形弯”的控制。上述措施实施后,厚规格高强度钢板板形明显改善,降低了生产成本,提升了宽厚板厂产品质量和市场竞争力。     

支承辊边部缺陷治理措施的研究

板带轧机支承辊边部异常磨损、掉肉和脱肩现象是支承辊使用中易出现的缺陷,采用合理辊型曲线的支承辊是治理这种缺陷的有效办法。通过分析几种不同辊型曲线支承辊的辊间压力分布特性,说明了各曲线的优缺点,给出了辊型曲线的设计原理和方法,经过工业应用,说明合理的辊型曲线不仅可以防止支承辊边部缺陷的产生,而且可以均匀支承辊的磨损,提高支承辊的使用寿命。     

极薄规格退火板羽痕缺陷影响因素与控制措施

针对某双机架平整机组生产极薄规格退火板时出现羽痕缺陷的问题,分析认为羽痕缺陷的产生是带钢在平整过程中出现不均匀延伸产生明显分界线而导致的。为此,对平整工艺进行了分析,发现设定张力偏小,CVC辊弯辊力、轴向横移量设定不当,以及轧制力和弯辊力的变化不匹配等因素是造成带钢宽度方向不均匀变形而导致羽痕缺陷产生的主要原因。通过采取平整入口、出口张力较原设定增加20%～30%,开发轧制力、弯辊力前馈程序,优化平整机CVC辊轴向横移量设定,并依据带钢厚度规格将目标板形曲线由0 IU优化为0.5～4 IU边浪等措施,极薄规格带钢羽痕缺陷带出品量从206 t/月降低至51 t/月,其表面质量满足了国内外多家高端用户的需求。     

铁素体轧制Ti-IF钢冲压成形条纹缺陷原因分析与改进措施

针对铁素体轧制工艺生产的Ti-IF带钢冲压后出现条纹缺陷的问题,通过对其力学性能与微观组织分析,并与未出现缺陷的正常批次带钢进行比较,表明冷轧退火后带钢屈服强度偏低、晶粒尺寸与Δr值偏大是导致冲压出现条纹缺陷的主要原因.对生产工艺进行了研究,发现热轧工艺中板坯加热温度、终轧温度与卷取温度偏低,且冷轧退火温度偏高,是导致...     

奥氏体化温度对低碳低裂纹敏感性海工钢组织与性能的影响

研究了不同奥氏体化温度对690 MPa低碳低裂纹敏感性海工钢的奥氏体晶粒度、变体选择和韧脆转变温度的影响。结果表明:当奥氏体化温度大于930℃时,韧脆转变温度与奥氏体晶粒尺寸呈Cottrell-Petch关系,具体为:TB=-0.46-521.56d^-1/2,原始奥氏体晶粒可代表有效晶粒;当奥氏体化温度为880℃时,原奥氏体内部的变体选择对大角度晶界密度有明显贡献,Block界面和Packet界面所影响的晶体结构单元(有效晶粒)与韧脆转变温度呈现对应关系。临界奥氏体化温度(880℃)明显地影响了相变组织的变体选择,提高了Block和Packet晶界密度,使得韧脆转变温度明显降低。     

冷轧压下率和平整伸长率对低碳钢退火板组织性能的影响

研究了冷轧压下率和平整伸长率对低碳钢退火板组织性能的影响。结果表明,在相同的退火工艺下,提高冷轧压下率能有效减小铁素体晶粒尺寸,晶粒的细化不仅提高了屈服强度和屈强比,而且还增大了屈服平台伸长率。通过Hall-Petch和Hollomon方程分别建立了试验钢屈服强度与晶粒尺寸,以及屈服平台伸长率与晶粒尺寸之间的定量关系。随着平整伸长率的提高,屈服强度先减小后增大,而抗拉强度变化不明显。采用1.5%平整伸长率不仅可以消除7.2%屈服平台,并能使试验钢保持最低的屈服强度和屈强比。     

回火温度对低碳贝氏体管线钢低温韧性和组织的影响

通过力学性能测试和微观组织分析,研究了回火温度对低碳贝氏体X80管线钢组织及低温冲击韧性的影响。结果表明,低碳贝氏体X80管线钢在300 ℃回火2 h后达到最佳强韧性匹配,屈服强度在625 MPa,-40 ℃夏比冲击功Akv为315 J,冲击断口呈现明显的韧性断裂形貌,-60℃夏比冲击功Akv也达到了268 J。低碳贝氏体管线钢轧态组织以粒状贝氏体为主,经过300 ℃回火2 h后,组织与TMCP状态基本相似,仍保持粒状贝氏体组织,但是MA组元略细小;经过600 ℃回火2 h后,贝氏体出现粗化,并且出现多边形铁素体组织。低温韧性的改善是由于回火处理过程中富碳残留奥氏体发生转变,M/A 组元由岛状转变为点状及细条状,粒状贝氏体晶间细化的M/A组元更好的阻碍了裂纹的扩展。     

退火温度对低碳铝镇静钢板组织及力学性能的影响

通过拉伸试验检测了单机架可逆轧制冷轧压下率为68％低碳铝镇静钢板力学性能,用金相显微镜观察试验钢板冷轧态与退火态的纤维组织,并用X射线衍射仪测量试验钢中不同类型织构的含量.结果表明,退火温度由660℃升高至720℃,低碳铝镇静钢的屈服强度为201 ～212 MPa,抗拉强度为278 ～311MPa,屈强比为0.68 ～0.72,总伸长率为38％ ～ 42％,加工硬化指数n值为0.21-0.24,而塑性应变比r值为1.25 ～1.58,|△r|值为0.39 ～0.78.退火温度的升高使得再结晶后晶粒尺寸增加和“饼型”程度加大,γ纤维织构强度增加.当退火温度升高至720℃时,再结晶晶粒尺寸不均匀,|△r|值较大,且抗拉强度明显降低.综合作用的结果是,退火温度在680 ～700℃范围时较为合适,深冲性能较好.     

温度对低碳钢微观组织与高温力学性能的影响

利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)与电子万能试验机对低碳钢不同温度下的微观组织与高温力学性能进行了详细的研究与讨论。结果表明,无论室温拉伸还是高温拉伸,位于晶界上的碳化物(Fe₃C)颗粒是诱发低碳钢裂纹的主要因素。与室温拉伸性能相比,提高加热温度,抗拉强度明显下降,伸长率显著增加。在高温下,随着温度的提高,抗拉强度线性下降,而伸长率先降低而后趋于稳定。在520 ℃拉伸过程中,低碳钢中产生了大量的滑移带,诱发了动态回复。提高温度至720 ℃时,珠光体组织发生球化,形变铁素体晶粒内出现等轴状小晶粒,即发生了动态再结晶;经EBSD分析,形变铁素体晶粒间取向差较大,而其发生再结晶的等轴小晶粒间取向差较小。     

回火温度对Si-Mn低碳贝氏体钢塑韧性的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜研究了不同回火温度对Si-Mn低碳贝氏体钢的力学性能、微观组织、残留奥氏体、冲击断裂裂纹扩展的影响。结果表明,提高低碳贝氏体钢回火温度,降低残留奥氏体量,增加残留奥氏体的稳定性,有利于塑韧性的改善。但回火温度达到500℃以上,残留奥氏体量都发生转变或分解,塑韧性会变差。稳定的残留奥氏体会增大裂纹扩展能量,从而改善塑韧性。     

Characterization of oxide scales formed on low carbon steel between 1100 and 1250 °C in air

A low carbon steel was oxidized isothermally at temperatures of 1100–1250 °C for up to 2 h in air, and the oxide scales were examined. Several hundred micrometer-thick scales formed owing to poor oxidation resistance at high temperatures. Scales consisting mainly of Fe₂O₃, Fe₃O₄, and FeO spalled easily, owing to the formation of voids and cracks in the scales. All the alloying elements were also oxidized and incorporated in the iron oxide scales, depending on their local concentration in the matrix.