热轧窄带钢仿真系统及其应用

为适应窄带企业的可持续发展,成功开发出热轧窄带钢仿真系统工业软件。该软件基本涵盖了当前窄带生产中所涉及的诸如轧制负荷、尺寸精度、组织性能等主要技术问题,其中对窄带钢轧制压力的计算首次考虑了奥氏体再结晶软化程度的影响,使轧机负荷的预报精度明显提高;对轧制力矩的计算考虑了变形区几何参数对力臂系数的影响,使电机负荷的预报与实际更为接近。实际应用表明,对带钢头尾厚度差的预报以及给出的辊缝预设值均与现场实测非常接近,这对控制带钢的通条尺寸、提高窄带产品精度具有重要意义;对带钢轧后组织性能的预报与实测基本相符,这对改善窄带产品的组织性能具有重要参考价值。     

热轧产品力学及组织性能预报

带钢组织预报主要基于生产工艺数据,运用相应的冶金模型实现从板坯到带钢成品的组织演变预报。带钢力学性能预报需要建立在组织预报完成的前提下,根据具体的最终金属组织预报结果来计算。文章研究了从热轧板坯到带钢成品的组织演变预报的可行性,结果表明无论是通过组织性能预报离线系统的"虚拟轧制",还是通过在线系统的实时优化控制,都可以起到预防产品性能不合格和性能波动的效果,提高产品性能指标和稳定产品性能。     

Nb含量对高碳钢组织和性能的影响

通过在高碳钢中加入不同含量Nb,研究了正火空冷条件下Nb对高碳钢组织和性能的变化。通过对比发现加入Nb后钢中边界铁素体含量明显增加,强度降低,韧性得到提高;Nb的加入改变了珠光体形态,对温度变化敏感;Nb还使高碳钢的CCT曲线向右下方移动,细化了珠光体片层间距;Nb含量的改变对CCT珠光体区宽度影响不明显。     

再结晶软化程度对热轧力能的影响及定量化计算

根据棒材热连轧中因再结晶软化不充分所致的残留应变对轧制负荷的影响。对20MnSi钢静态再结晶实验模型进行了验证，结果该模型给出的数据与棒材热连轧时中、精轧阶段变形奥氏体的再结晶规律符合得较好，作为将理论与实验研究应用于生产现场的尝试，一方面利用该模型得到的再结晶软化程度来修正轧制负荷的预报结果使精度得到显著提高，另一方面也为在生产实际中控制与预报该钢种连轧棒材的组织与性能提供了静态再结晶的理论基础。     

稀土对高铬白口铸铁组织转变的影响

应用Gleeble 150 0热模拟试验机测定 15%Cr白口铸铁的CCT曲线 ,研究了微量稀土对高铬白口铸铁组织转变的影响。结果表明 ,稀土能增加过冷奥氏体的稳定性 ,使CCT曲线右移 ,并使铸态先共晶奥氏体由树枝晶变为近等轴晶 ,使长条状共晶碳化物变为均匀的团块状     

硼对低碳钢动态CCT曲线和微观组织的影响

在Gleeble-3800热模拟试验机上,对含硼与不含硼低碳钢进行模拟轧制热压缩试验,测定并绘制出连续冷却转变曲线(动态CCT曲线),分析了硼对试验钢动态CCT曲线及其微观组织的影响。结果表明,当在低碳钢中加入0.001%的硼时,其相变过程比无硼低碳钢稳定,并且由于硼元素的作用,铁素体、珠光体得到了有效地抑制,从而使动态CCT曲线右移。加入硼可使贝氏体在较低的冷却速度(0.2℃/s)下形成,因此在同等冷却速度条件下,可以获得更细小的板条状贝氏体组织,同时,获得马氏体的临界冷却速度降低,从而提高了该低碳钢的淬透性。     

A668钢CCT曲线的预测和验证

为了降低绘制CCT曲线的成本和得到更加准确的相变量计算模型用于预测大型工件的性能和残余应力分布,使用Li模型预测A668钢的CCT曲线,再根据预测的结果制定适量且关键的试验组,完成制定的相变膨胀试验之后用试验结果修正预测模型,最后用模型计算出完整和准确的CCT曲线。使用DIL-805-ADT动态淬火膨胀相变仪确定了不同冷速下的转变类型和转变量,比较了JMatPro软件和原模型计算的结果与试验结果的差别,阐述了修正扩散转变预测模型和绘制CCT曲线的过程,拟合了非扩散转变的K-M方程,说明了不同冷速和组织演变之间的关系。最终得到更加准确的预测模型和完整的CCT曲线来指导实际生产。     

B1800HS热成形钢组织转变的JMatPro计算和试验研究

以B1800HS系试制热成形钢为例,探究了JMatPro软件计算热力学数据的可靠性。在计算所得的热成形钢TTT曲线上读取其奥氏体化温度、最小临界冷却速度以及相变温度范围,与采用热膨胀仪测试所得钢的CCT曲线结果进行了对比分析,研究了添加Mo、V合金元素对钢组织和性能的影响。结果显示,JMatPro软件计算的奥氏体化温度和临界冷却速度与试验结果吻合度较好,预测的组织转变温度范围有微小偏差,表明JMatPro软件对B1800HS热成形钢的热处理方案制订有较高的提供指导。此外通过性能测试,确定多元钼钒微合金化可使试验钢拥有更加优异的综合服役性能。     

12Mn钢CCT曲线的测定与分析

采用热膨胀仪测定了12Mn钢在不同冷速下过冷奥氏体连续冷却转变的膨胀曲线,采用膨胀法结合金相-硬度法获得了12Mn钢过冷奥氏体冷却转变曲线(CCT曲线),研究了冷却速率对12Mn钢组织及硬度的影响规律,并应用JMatPro软件模拟了CCT曲线。结果表明,12Mn钢的Ac1和Ac3分别是692和855℃;组织主要有铁素体、珠光体和贝氏体。冷速较低时发生铁素体和珠光体转变;当冷速大于4.25℃/s时发生贝氏体转变;随着冷速提高,各组织变细,12Mn钢的硬度随冷速提高而增大。MatPro模拟结果与所测CCT曲线基本一致。     

SS400钢焊接温度场分布规律模拟与验证

应用ANSYS软件对低碳钢SS400单道次焊接过程进行三维有限元模拟,将得到焊接温度场与焊接CCT曲线结合,对热影响区宽度和组织、硬度分布进行预测,通过焊接试验进行验证. 结果表明,模拟计算的熔合区宽度为0.7~1.6 mm,过热粗晶区为1.3~2 mm,相变重结晶区和不完全重结晶区各为1 mm左右,热影响区整体宽度为3~4 mm,预测过热粗晶区硬度为180~195 HV,组织为铁素体、贝氏体和珠光体,模拟预测与试验结果较为吻合,因此计算模型和预测方法可靠,可为焊接热影响区组织和性能预报的进一步工作提供依据.     

异步热轧对钛合金Ti-6Al-4V微观组织及力学性能的影响

通过异步/同步热轧实验研究了异步热轧工艺对钛合金显微组织和力学性能的影响。实验表征了试样的显微组织、力学性能、断口形貌和微观取向。实验结果表明,复杂应变路径较之简单应变路径能更好的细化晶粒及同时提高强度和塑性,并且表层晶粒小于中心晶粒。异步轧制工艺相比同步轧制能更好获得细小晶粒。异步轧制试样的强度及塑性值高于同步轧制试样相应值,提高异步速比可提高强度及塑性值。异步轧制试样的塑性变形机制可能是滑移,而同步轧制试样塑性变形机制为滑移或孪晶。     

终轧加工率对钼及钼镧合金板材组织及性能的影响

以粉末冶金方法生产的25min×280min×320mm纯钼及钼镧合金板坯为实验原料,研究了不同的热轧终轧加工率对钼及钼镧合金板显微组织及力学性能的影响。结果表明,将纯钼及钼镧合金板热轧终轧加工率控制在50％以上,轧后纯钼板材的显微组织为细化的纤维流线组织,纵、横向的吃分别为795,885MPa,也分别达到27％,21％,其后续的温轧加工不开裂;而钼镧合金板材不论是显微组织,还是力学性能均好于纯钼。进一步的生产实践证明,将钼及钼镧合金板的热轧终轧加工率控制在50％以上,其强度、塑性和硬度匹配良好,弯曲性能和后序的温轧加工性能明显提高。     

工艺参数对NM500耐磨钢力学性能和三体冲击磨损性能的影响

对一种含0.27%C的工程机械用低合金高强度耐磨钢NM500进行轧制及两相区热处理试验,研究了普通高温轧制+空冷、高温控制轧制+空冷、高温控制轧制+层流冷却以及低温控制轧制+层流冷却工艺参数对实验钢两相区热处理后力学性能和三体冲击磨料磨损性能的影响。结果表明,轧制及轧后冷却工艺参数对试验钢两相区热处理后的性能影响较大,低温控制轧制+层流冷却较好的细化了原始铁素体晶粒,在经过适当的两相区热处理后得到保留,有利于提高实验钢的低温冲击韧性和耐磨性能。     

初始组织对低合金调质高强钢热处理后力学性能的影响

本文以开发屈服强度为960Mpa级工程机械用调质高强钢为目的,分析了不同的轧制及轧后冷却工艺对实验钢热处理后力学性能的影响。结果表明,不同的轧制及轧后冷却工艺决定了实验钢热处理前的初始显微组织,进而影响其热处理后的力学性能。实验钢经控制轧制并层冷至600℃后空冷,得到的初始组织为粒状贝氏体及少量的马氏体,其中M/A组元更多地呈条状分布在基体上'经调质处理后,实验钢获得了较高的强韧性,R_el各项为1033Mpa,Rm为1053Mpa,Akv（-40℃）指标均达到相关标准要求。     

热轧工艺参数对72LXA钢盘条组织与性能的影响

研究了吐丝温度及控制冷却制度对72LXA盘条组织和性能的影响。结果表明,在相同的冷却制度下,提高吐丝温度,组织中索氏体化率增加和先析铁素体含量减少,材料强度提高,先析铁素体和索氏体化率是影响材料力学性能的重要因素;加大珠光体形成后的冷却能力,可以抑制片层渗碳体的溶解;通过辊道速度和冷却风量的适当配合,可以提高盘条的通条性能。获得了强度高于1050 MPa的盘条,表明确定的热轧工艺可以满足盘条的力学性能要求。     

FTSR薄规格高强钢的开发与应用

介绍了河钢集团唐钢公司对Nb、Ti微合金化高强薄规格QStE700T带钢的研发及其应用情况。通过化学成分设计,以及对加热炉温度的制定,板坯温度均匀性的控制,轧辊凸度、轧制负荷分配和轧制速度的优化,实现了1.2 mm厚带钢的稳定生产。热轧带钢组织以铁素体和贝氏体为主,其力学性能和扩孔性能满足了汽车零件的生产与轻量化要求,目前该产品已用于挂车车厢的生产。     

喷射成形超高碳钢的组织与力学性能研究

研究了热轧及热轧后立即等温退火的控制轧制工艺对喷射成形超高碳钢的组织及室温力学性能的影响,分析了超高碳钢不同组织结构与其力学性能之间的关系。结果表明,采用热轧后立即进行等温退火的控制轧制工艺,可得到层片珠光体与碳化物颗粒的有序混合组织,大大提高了喷射成形超高碳钢的室温综合力学性能,且工艺相对简单;同时采用热轧处理后,产生的片层状珠光体组织能够有效提高超高碳的加工硬化率,进一步通过减小片间距,可以获得更高的强度。     

短流程CSP和2250mm轧制生产50W600无取向硅钢组织及性能对比

针对短流程CSP和半连轧2250 mm两种不同热轧工艺所生产的50W600无取向硅钢,进行力学拉伸试验、显微组织观察及织构分析,研究两种工艺生产的无取向硅钢在组织状态和整体性能上的差异。结果表明:短流程CSP工艺生产的50W600无取向硅钢显微组织较为均匀,平均晶粒尺寸较2250 mm热轧工艺生产的粗大,热轧板力学性能略低。短流程CSP工艺生产的50W600无取向硅钢成品板酸轧、连续退火后不利织构相对较少,磁性能优于2250 mm热轧工艺生产的50W600钢。     

热轧变形对AZ40Mg合金晶粒细化与力学性能的影响(英文)

以热挤压材为坯料,经多道次热轧制备AZ40Mg合金板材。研究热轧变形对合金组织、力学性能与断裂行为的影响。结果表明:随着热轧道次的增加,通过动态再结晶,材料的组织均匀性得到逐步改善,晶粒尺寸持续细化。相应地,热轧板材的力学性能与挤压态坯料相比得到显著改善。经过5道次以上热轧制备的AZ40Mg合金板材,其平均晶粒尺寸细化到10μm以下,轧向及横向的室温拉伸屈服强度与伸长率均可分别达到175MPa和20%以上。