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。     

3 500 mm产线薄宽规格桥梁板边浪原因分析与控制

针对某厂生产薄宽规格桥梁板在冷床冷却时出现边浪的问题,分析了其产生原因,即钢板在冷却过程中边部和中部温差较大,边部和中部收缩不一致产生不均匀变形而导致钢板边浪缺陷.在轧机无弯辊、轧辊轴向横移等先进板形控制手段,产线无冷矫直机和压平机对板形进行处理的条件下,通过调整压下负荷分配,末道次和末第2道次产生比例凸度差,使轧制钢...     

CT20钛合金挤压管坯冷轧过程中的组织演化

采用包套挤压方式制备CT20钛合金管坯,经两道次两辊开坯轧制和一道次多辊精轧获得Ф85mm×2．5mm成品管材。研究了开坯、精轧一系列冷轧变形过程中的组织形态和室温力学性能变化,建立了挤压管坯加工过程的组织演变模型。结果表明：挤压制备的CT20钛合金管坯,其组织为细小均匀的网篮组织;对CT20钛合管坯进行大变形率（ε总=70％）的两辊开坯轧制,能够获得细晶组织;多辊精轧管材加工态组织与上道次冷轧态组织相比变化不大,经900℃退火后形成均匀的等轴组织。     

抗H2S腐蚀X70MS管线钢的开发

针对X70MS管线用钢板开发过程中钢板芯部落锤性能不良的问题,采用了不添加Mo、低碳的化学成分设计,且冶炼过程严格控制S、P含量;对轧制工艺进行了优化,采用粗轧3道次（递增的压下率）和精轧前3道次（递减的压下率）单道次压下率大于18%的轧制工艺,以及开冷温度控制为750~760 ℃,钢板出超快冷返红温度控制为490~520 ℃的措施,保证钢板芯部获得了细小针状铁素体组织,显著改善了钢板芯部落锤性能。此外,对钢板抗HIC和抗SSCC性能进行了评价,结果表明X70MS管线钢具有良好的抗HIC和SSCC性能。     

基于改进遗传算法的铝热轧精轧负荷分配

铝板形是铝轧制中的一个重要的几何尺寸指标,借鉴热连轧板形控制技术,根据铝热轧的特点,在经验负荷分配的基础上,运用改进遗传算法,以前两道次负荷均衡为目标,后一个或两个道次以板形最优为目标,建立兼顾板形的铝热精轧负荷分配模型,以某厂单机架双卷取四辊铝热轧机为研究对象,对精轧负荷分配进行模拟计算,为实践提供指导。     

轧制温度对Mg-2Zn-xY合金微观组织的影响

通过改变在部分道次大压下率轧制时粗轧及精轧的轧制温度,研究了轧制温度对轧制Mg-2Zn-xY镁合金微观组织的影响,还研究了Y含量对合金组织的作用。结果表明,在部分大压下率粗轧后,合金组织发生了再结晶,且均为等轴晶组织。随着轧制温度的提高,平均晶粒显著增大,并以300℃粗轧时最佳。精轧温度不宜过高或过低,在350℃左右精轧能有效抑制孪晶组织的产生,获得较均匀的微观组织。不同Y含量的Mg-2Zn-xY合金的轧后晶粒尺寸与轧制工艺有关。     

700 MPa级汽车大梁钢混晶组织问题研究

针对邯钢700 MPa级汽车大梁钢存在不同程度混晶组织的问题,通过对铸坯、中间坯和成品钢板组织及生产工艺的研究,可以明确铸坯原始组织存在枝状晶和块状混晶组织,并且加热工艺不合理、粗轧单道次压下率偏小以及精轧前机架进入部分再结晶区轧制是导致成品钢板混晶组织的主要原因。为此,对生产工艺进行了优化,板坯出炉温度按目标中上限控制,板坯最短在炉时间不低于170 min,均热段停留时间控制在40~70 min;调整R₂机架最后3道次负荷分配来提高单道次压下率,实际压下率按23%~30%控制,为奥氏体充分再结晶提供必需的变形量;通过调整精轧穿带速度和增开机架间冷却水来提高轧制速度,使成品钢板混晶组织问题得到明显改善且提高了低温冲击性能,减少了用户加工开裂和后续服役疲劳断裂的风险。     

四辊轧机支承辊辊身长度和辊颈长度对板形的影响

目前,对轧板精度要求越来越严格。轧板厚度不均,实质上是减少产量。为保证轧板尺寸和平直度,过去曾采用精轧、用宽轧辊轧制窄带材、增加道次减少每道次压下量等方法。由于工作辊的形状和挠度影响着轧板板形,因此,重点需放在控制工作辊辊形上,目的是减少它的挠度。如果在轧制过程中工作辊能保持     

抗H2S腐蚀X70MS管线钢的开发

针对X70MS管线用钢板开发过程中钢板芯部落锤性能不良的问题，采用了不添加Mo、低碳的化学成分设计，且冶炼过程严格控制S、P含量；对轧制工艺进行了优化，采用粗轧3道次（递增的压下率）和精轧前3道次（递减的压下率）单道次压下率大于18%的轧制工艺，以及开冷温度控制为750~760 ℃，钢板出超快冷返红温度控制为490~520 ℃的措施，保证钢板芯部获得了细小针状铁素体组织，显著改善了钢板芯部落锤性能。此外，对钢板抗HIC和抗SSCC性能进行了评价，结果表明X70MS管线钢具有良好的抗HIC和SSCC性能。     

中厚板轧制过程的数值模拟

以L245级管线钢材料的热物性参数(密度、泊松比、杨氏模量、热膨胀系数、热导率和比热)和热模拟压缩实验获得的高温变形时应力—应变曲线等试验数据为基础,在MSC.Marc软件中建立了该钢种材料数据库,并建立了中厚板多道次轧制过程的二维有限元模型。以铸坯厚度为220mm、成品厚度为25.4mm的热轧过程为例,通过对轧件与轧辊接触面间换热系数采用取不同常数值的方法,并依据其生产时所采集的各道次相关工艺参数,对该轧件全道次热轧过程进行了数值模拟,将各道次的轧制力计算值与实测值进行了分析比较,确定了轧件与轧辊间接触面换热系数的最佳值。利用本文模型对厚度为180mm的轧件单道次轧制过程进行了数值模拟,研究了不同变形工艺参数(轧制温度、道次压下率和轧制速度)对变形区等效应变和等效应力的影响。结果表明,在轧机设备能力及生产现场条件允许时,高温粗轧阶段纵轧道次可采用低速大压下率进行轧制成形,使变形较充分地向轧件芯部渗透,从而使钢板获得细小均匀的晶粒组织,有效改善钢板的强韧性能。     

铜包铝复合棒材平辊轧制宽展变形行为

对铜包铝复合棒材平辊冷轧时的金属流动进行数值模拟和实验研究.结果表明:由圆断面至扁断面的第一道次平辊轧制中侧边以变形宽展为主;在后续道次的平辊轧制过程中,滑动宽展的影响增大,侧边变形宽展的影响减小;当压下率为13.3%～26.7%时,摩擦因数对铜包铝棒材宽展率的影响较小,而当压下率大于33.3%时,摩擦因数对宽展的影响增大;铜包铝复合棒材的最大轧制压力在轧制入口端,断面上存在一条"X"状的等效应变带.实验结果与有限元分析结果具有良好的一致性.采用合适的轧制工艺,可获得铜包覆层分布均匀、铜铝复合界面无裂纹和分层、表面质量好的扁排.     

热辊轧制AZ31镁合金带材过程变形规律研究

本文利用有限元软件DEFORM分析了初始厚度、轧辊温度、压下率及轧制速度对热辊轧制AZ31镁合金冷带材过程接触压力、速度、等效应力、等效应变及等效应变速率分布规律。结果表明：热辊对轧件起到了显著加热作用,轧件温度明显升高,表面与心部温差先增加后减小。接触压力在刚端与塑性交界面急剧增加然后降低,进入塑性变形区再次增加至前滑区降低,从入口端到出口端速度和等效应变呈近似S型增加,等效应力和等效应变速率整体变化趋势是先增加后降低。稳态轧制力随初始厚度、压下率和轧辊温度变化呈近似线性变化,随轧制速度增加呈指数增加。初始厚度增加加大了表面和心部变形速度差及等效应变和应变速率的不均匀分布。相比压下率较小时的压缩变形,随着压下率增加剪切变形量增大,且轧辊热量更易传递至心部,变形更均匀。当轧制速度较大时,表面和心部等效应力、等效应变与等效应变速率差值显著增加,不利于均匀性变形。     

济钢试制成新型风机叶片钢

风机叶片是风机的主要部件,直接影响风机的性能、质量和使用寿命。沈阳鼓风机厂原采用16Mn低合金板,其耐蚀、耐热性能达不到使用要求。为此,提出使用15MnV新材料。济钢于1989年开始试制,采用转炉冶炼,钢水经吹氩调温后,在板坯连铸机上铸成180×700×960mm和180×1020×1200mm板坯;采用三辊粗轧、四辊精轧双机架中板轧机轧制。三辊粗轧总变形量为70～85％,道次压下率≤15％,中间坯厚度为20～40mm,四辊精轧总变形量为60～80％,道次压下率为20～25％。按上述工艺,从1989年到     

AA7050铝合金板材异径异步轧制变形的有限元模拟

采用ABAQUS软件建立了AA7050铝合金板材异径异步轧制过程的有限元模型并进行了模拟,研究了不同辊径及压下率下该合金轧板的弯曲行为,并对比了异径异步轧制与对称轧制轧板的变形特征及轧辊受力情况。结果显示:异径异步轧制可以得到平直轧板,且能提高轧板的应变及其沿法向分布的均匀性,但并不是所有异速比下的异径异步轧制都能降低轧制力。     

轧辊表面纹路对铝板轧制润滑及表面状态的影响

通过油滴法和轧制试验,考察了轧辊表面不同粗糙度和纹路方向对铝板轧制润滑及轧制过程的影响,并对轧后铝板表面形貌进行观察。结果表明:轧辊表面粗糙度和纹路方向会影响润滑油在辊面的润湿性;辊面横向纹路有利于润滑油的铺展;采用工艺润滑时,随着压下率的增加,辊面横向纹路使轧制变形区摩擦因数降低,铝板的表面质量改善。     

低碳锰铌钢板控制轧制变形制度

本文主要研究低碳锰铌钢控制轧制的道次变形率对钢板组织和性能的影响。试验结果证实采用累积压下率的办法,可以代替低温大压下的工艺。从而完善了典型的Ⅱ型控制轧制工艺,用于含铌钢板的轧制,获得良好的强韧性配合。已采用本工艺顺利地轧制含铌高强度钢板1500余吨,用于造船和汽车大梁等方面。     

铜包铝复合扁线轧制变形行为的数值模拟与实验研究

采用三维刚塑性有限元法,研究铜包铝复合线材由圆断面到扁断面的平辊轧制变形行为及其对主要工艺参数的影响,并对模拟结果进行实验验证.结果表明:铜包铝圆线平辊轧制的宽展率和伸长率与压下率之间存在线性关系;当压下率为17.4%和29.4%时,摩擦因数对铜包铝扁线宽展率的影响很小;当压下率为43%时,随摩擦因数的增加宽展率增大;轧辊直径增大,扁线宽展率呈增大趋势,铜层分布的均匀性提高,但影响较小;在总压下率一定时,采用尽可能少的压下道次可使扁线获得更大的宽展率和更均匀的铜层分布;有限元计算结果与实验结果具有较好的一致性.     

碳钢/不锈钢同速异径蛇形轧制复合变形规律

为提高碳钢/不锈钢板材轧制复合界面结合强度并降低轧后弯曲，采用ANSYS LS-DYNA有限元软件模拟了碳钢/不锈钢在1200℃开轧温度下的同速异径蛇形轧制复合过程，分析了不同压下率、辊径比、错位量与初始板厚等对轧后板材变形行为的影响规律，并进行了轧制复合实验，验证了有限元模拟的准确性。结果表明，与同步轧制和异步轧制相比，同速异径蛇形复合轧制能提高轧后板材界面结合强度并降低轧后弯曲。增大压下率可提高轧后板材界面的结合强度和轧后层厚比，且随压下率和辊径比的增大，轧后板材均出现反向弯曲，表明存在合适工况使轧后板材平直，如当初始板厚为20 mm,压下率为40%,错位量为5 mm,辊径比为1.15～1.20,初始层厚比为0.25～0.33时，轧后板材接近平直。     

Q460E钢板轧制工艺研究

采用控冷控轧工艺对3种规格的Q460E中厚板生产的工艺过程进行研究。结果表明,采用两阶段预热和两阶段控制轧制,第一阶段在奥氏体再结晶区轧制,铸坯开轧温度为1 050～1 100℃,道次压下率控制在10%以上;第二阶段在奥氏体未再结晶区轧制,开轧温度为≤950℃,终轧温度为860～790℃,待温后累计压下率≥50%,道次变形率≥12%;采用层流冷却方式,钢材具有良好的强韧性能。     

控制轧制低碳钢晶粒细化的定量金相研究

本文用定量金相法研究了第一道轧制(初轧)压下率及终轧温度对轧后奥氏体晶粒平均直径及铁素体晶粒平均直径的影响。结果表明,轧后奥氏体晶粒平均直径随第一道轧制压下率增加而减小,随终轧温度降低而增大;轧后铁素体晶粒平均直径随第一道轧制压下率增加和终轧温度降低而减小。在820℃(A_(r3)附近)终轧时,轧后铁素体晶粒最细小;略低于A_(r3)终轧会引起铁素体晶粒粗化。