60Si2MnA弹簧钢盘条脱碳层控制工艺的优化

60Si2MnA弹簧钢ø9ø12 mm盘条的生产流程为100 t BOF-LF-VD-150 mm×150 mm坯连铸-高速线材轧制工艺。讨论了脱碳机理和分析了脱碳的影响因素。通过适当降低二加热段温度,提高均热段温度,铸坯总加热时间由2.7 h降至1.5 h,控制加热炉内氧含量3%5%,开轧和吐丝温度分别从（1000±20）℃和（850±15）℃降至（950±20）℃和（820±20）℃,减少727℃以上温度的风冷时间等工艺措施,使60Si2MnA弹簧钢盘条的全脱碳层由0.072 mm降至0,总脱碳层由0.142 mm降至0.063 mm,弹簧的疲劳寿命由17.7万次提高到23.2万次。     

0Cr13C不锈钢线材表面混晶缺陷及工艺改进

0Cr13C不锈钢Ф5.5~15mm线材的生产工艺为60 t中频感应炉-90 t AOD-LF-180 mm×180 mm坯连铸-连轧。通过光学和扫描电子显微镜对表面"裸晶"缺陷0Cr13C钢线材(/%:0.021C,0.32Si,0.35Mn,0.030P,0.004S,12.10Cr)的分析,得出该缺陷源于混晶:(a)连铸钢水过热度大,二冷水量小,造成连铸坯中铁素体枝晶间距较大,(b)加热炉温度过高,使钢中铁素体晶粒异常长大。通过将中间包钢水过热度从50℃降至30℃,拉速由1.2 m/min降至1.0m/min,电磁搅拌由150 A-3 Hz提高至280 A-6 Hz,二冷水量由0.19 L/kg增加至0.33 L/kg,以及将铸坯加热温度由1080~1130℃降至1020℃等工艺措施,避免了线材表面"裸晶"缺陷。     

新型高强韧性弹簧钢40T 和44T 脱碳倾向的研究

新型高强韧性弹簧钢40T(%:0.41C-2. 12Si- 1.03Cr- 1.98Ni-0.31Mo-0.25V),44T(%:0.44C-2.28Si- 1.42Cr-0.25V)和弹簧钢60Si2CrVA(%:0.59C-1.65Si-1.11Cr-0.18V)的φ18 mm 和φ26 mm 试验钢材由北满特钢 20t电弧炉冶炼,经轧制、冷拔而成。各钢材经860～1000℃加热脱碳试验的结果表明,40T钢碳含量较低,并 有～2%Ni,其脱碳倾向明显低于44T钢和60Si2CrVA钢;880 ℃加热1 h时,40T钢没有脱碳,44T钢脱碳层深 0.05mm,60Si2CrVA钢脱碳层深0.15 mm;1000 ℃加热20 min,40T钢脱碳层深0.1 mm,44T 钢0.2 mm, 60Si2CrVA钢0.4 mm。40T钢脱碳倾向小,有利于提高弹簧的疲劳寿命。     

82B高强度钢盘条冷拔断裂的分析和工艺控制

82B高强度钢(/%:0.79~0.83C,0.15~0.25Si,0.72~0.80Mn,≤0.020P,≤0.015S,≤0.15Cu,0.18~0.30Cr)的工艺流程为BOF-LF-165 mm×165 mm坯连铸-热轧至中12.5 mm盘条-冷拔Φ5.05 mm材。线材冷拔断口的分析得出,因偏析产生明显的中心马氏体和网状渗碳体,大颗粒MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2复合夹杂,表面缺陷等因素导致冷拔断裂。通过钢水过热度由原25~35℃降至15~25℃,铸坯拉速由1.80 m/min降至1.65m/min,二次冷却水量由0.80 L/kg降至0.65 L/kg,软吹时间由10 min增至12 min,保证轧后250℃3 h时效等工艺措施,使铸坯中心疏松、中心偏析和缩孔级别分析从1.5,1.0和0.5~2.5降至0.5,0.5和0~0.5,夹杂物总量由0.003 5%~0.004 3%降至0.001 7%~0.002 1%,基本杜绝线材冷拔脆断出现。     

铁路货车60Si2CrVAT钢弹簧疲劳试验断裂分析和工艺改进

Φ16 mm 60Si2CrVAT弹簧钢（/%:0.58C,1.76Si,0.66Mn,0.010P,0.005S,1.15Cr,0.15V）生产流程为转炉-LF-VD-220 mm×300 mm连铸-轧制-退火工艺。弹簧制造主要工艺为冲床下料-中频感应加热-热卷簧-余热淬火（890~870℃,油冷）-530℃电阻炉回火-打磨-抛丸-预压缩。分析了Φ16 mm K6弹簧在疲劳试验过程62万次发生断裂（标准要求≥300万次）的原因。结果表明,弹簧支撑圈与工作圈之间在点接触产生的硌伤而导致应力集中是弹簧早期疲劳断裂的主要原因,同时弹簧局部存在异常下贝氏体也对弹簧疲劳寿命产生了不良影响。通过改进制簧工艺,包括保证支撑圈几何尺寸和弹簧淬火温度,防止弹簧疲劳试验时发生局部点接触等措施,使60Si2CrVAT钢弹簧的疲劳试验寿命≥300万次。     

2.5 mm×10mm 65Mn扁钢丝表面横裂纹原因分析和工艺改进

由65Mn钢(/%:0.65C,0.24Si,1.00Mn,0.014P,0.006S)Φ6.5 mm盘条冷拔和轧制的2.5 mm×10mm扁钢丝出现表面横裂现象。通过对缺陷分析,得出由于铸坯表面增碳,使盘条表面形成条带状分布的块状碳化物的异常组织,并在冷拔过程中异常组织处形成微裂纹,在轧制压扁阶段,微裂纹扩展、合并形成宏观裂纹。连铸过程中钢液卷入保护渣富碳层会造成连铸坯局部表面增碳。通过改进150 mm×150 mm方坯连铸工艺,即液面波动由7~8 mm降低3~4 mm,浸入式水口插入深度由70~80 mm增至90~100 mm,保护渣粘度由0.35 Pa·s优化成0.40 Pa·8,连铸拉速由2.1~2.4m/min降至2.1~2.2m/min,65Mn扁钢丝的表面横裂纹率由原来的2.33%降至0。     

南钢转炉生产60Si2Mn弹簧扁钢的品质控制

采用65 t顶底复吹转炉-65 t LF炉-150 mm×150 mm方坯连铸机-铸坯缓冷流程成功地开发了60Si2Mn弹簧扁钢.实践表明,窄成分控制,转炉高碳出钢,LF精炼炉白渣操作和确保软吹时间,连铸保护浇注和电磁搅拌控制,以及铸坯堆缓冷或缓冷坑缓冷工艺,能实现60Si2Mn弹簧扁钢机械性能符合国标要求和疲劳寿命在10万次以上.     

9.5mm热轧带钢SPHC氧化铁皮控制技术及应用

钢厂生产实践表明,厚度9 mm以下薄规格热连轧带钢表面质量较好,厚度9 mm以上厚规格热连轧带钢表面氧化铁皮较厚,且结构疏松,较厚氧化皮易在钢卷开卷过程脱落,压入钢卷表面造成凹坑缺陷;疏松的氧化铁皮易在钢卷储存过程中从空气中吸潮,造成钢卷点锈,继而产生麻点缺陷。分析了钢的氧化过程,氧化皮形成机理和弯曲过程受力情况,提出氧化铁皮厚度和结构的控制工艺。9.5 mm SPHC钢(/%:0.02~0.06C,≤0.10Si,0.20~0.50Mn,≤0.035P,≤0.035S,≥0.01Alt)热轧卷的生产试制表明,通过将加热温度从1200℃降至1180℃,精轧出口温度和速度由860℃和5.0 m/s分别提高至880℃和6.5 m/s,卷取温度由600℃降至520℃,卷后单独堆放等工艺措施,使带钢的氧化铁皮厚度由改进前的10.093~18.94μm降至6.613μm,生产现场基本无氧化皮脱落现象,酸洗后表面凹坑明显减少。     

20CrMnTi齿轮钢表面脱碳及疲劳行为研究

以20CrMnTi齿轮钢为研究对象,采用电阻炉进行不同温度下的脱碳试验,用金相法测量脱碳层厚度,研究加热温度对试验钢脱碳的影响规律;采用QBWP-6000J型简支梁旋弯疲劳实验机对试验钢进行旋弯疲劳测试,通过成组法测定试验钢的疲劳极限,绘制S-N曲线;采用扫描电镜对试验钢疲劳断口进行形貌观察,分析断裂机理;同时,对不同温度下脱碳后的试样进行旋弯疲劳测试,对比脱碳与不脱碳情况下试验钢的疲劳寿命,分析探究脱碳行为对试验钢疲劳性能的影响。结果表明,由于加热过程中氧化与脱碳行为同时存在,两者交互作用,导致全脱碳层厚度随温度增长呈现先增加后降低的趋势,750℃时全脱碳层厚度达到最大值120μm, 850℃时全脱碳层厚度达到最小值20μm,试验钢疲劳极限约为760 MPa,试验钢疲劳裂纹源主要为Al₂O₃非金属夹杂物;脱碳行为大大降低试验钢的疲劳寿命,影响试验钢疲劳性能,脱碳层越厚,疲劳寿命越低。为减小脱碳层对试验钢疲劳性能的影响,试验钢最佳热处理温度应设为850℃。     

轧制变形对重轨脱碳深度的影响

钢厂轧制U75V钢(%:0.71～0.80C、0.50～0.80Si、0.70～1.05Mn、0.04～0.12V、0.23Cu)60 kg/m重轨的铸坯尺寸为380 mm×280 mm,经第2架粗轧后坯料的断面面积为18 015 mm²。通过轧制变形试验和显微镜观察测试,结合生产现场技术参数建立了有限元模型,以研究分析轧制变形对脱碳层影响。得出经第1粗轧机架和第2粗轧机架孔型轧制后,轨头脱碳层从1.2mm降至0.53 mm,轨腰脱碳层从1.5 mm降至0.54 mm,轨底脱碳层从1.5 mm降至0.83 mm。实测成品轨头的脱碳层为0.2 mm。     

改善2Cr13马氏体不锈钢150mm×150mm连铸坯表面质量的工艺实践

2Cr13不锈钢(/%:0.16~0.25C,≤1.0Si,≤1.0Mn,≤0.035P,≤0.030S,12.0~14.0Cr)150 mm×150 mm铸坯生产流程为铁水预处理-50 t AOD-LF-CCM,缓冷,退火,修磨。工业性试生产结果表明,通过采用粘度(0.58±0.1)Pa·s,碱度0.95±0.01,熔点波动范围5℃的结晶器保护渣,拉速从1.3 m/min降至1.1 m/min,振幅从3 mm提高到5 mm,振动频率从139次/min减到137次/min,钢水过热度从35℃降至20~30℃,铸坯收得率达94.07%,消除了铸坯纵向凹陷和裂纹,铸坯缓冷后可直接轧制,可省去铸坯退火、修磨两道工序,降低了生产成本。     

SWRCH35K钢冷镦开裂分析和工艺优化

φ6.5~20mm SWRCH35K冷镦钢盘条的生产流程为120 t LD-LF-180 mm×180 mm方坯连铸-轧制。分析了SWRCH35K钢(/%:0.35~0.37C,0.11~0.14Si,0.71~0.72Mn,0.016~0.023P,0.005~0.007S,0.023~0.030Alt)的成分、组织、铸坯表面质量、钢中夹杂物、轧制工艺对该钢冷镦性能的影响,得出冷镦钢盘条裂纹等表面缺陷和近表面大型夹杂物是引起冷镦开裂的主要原因。通过LD出钢预脱氧铝块从120~150 kg增加至160~180kg,LF终渣碱度从3.0提高至3.5,(FeO+MnO)从≤1.5%降至≤1.2%,过热度从20~40℃降至20~35℃,精轧温度和终轧温度分别从940℃和860℃提高至950℃和880℃等工艺措施,使该钢冷镦开裂率由18.60%降至5.80%。     

高强度二冷对高碳钢小方坯凝固组织和中心碳偏析的影响

试验了250A/5Hz电磁搅拌连铸150 mm×150 mm方坯时二冷比水量对0．64％-0．82％C钢铸坯冷却速度、凝固组织和中心碳偏析的影响。结果表明,当二冷比水量由0．83 L/kg增加至1．55 L/kg时,距铸坯边缘46 mm处的一次枝晶臂间距由380μm降至300μm,平均中心碳偏析指数由1．15降至1．10,同时等轴晶比例由45％降至40％,二次强冷工艺适合于小方坯连铸。     

改善低碳高硫易切削钢切削性能的工艺实践

在分析影响易切削钢AISI 1215切削性能因素的基础上,通过将钢中的碳含量从0.094%降至0.072%, LF精炼用硅锰脱氧,控制LF终点游离[o]60×10^-6~80×10^-6,140 mm×140 mm坯结晶器水流量从1 900~2 050 L/min降至1700~1 850 L/min,二冷区比水量由1.15 L/kg降至0.90 L/kg,优化轧制工艺使硫化物平均直径由原来的2.09μm增加至3.11μm等工艺措施,使低碳高硫(0.072%C,0.365%S)易切削钢盘条的切削性能明显提高,零件表面粗糙度为2μm左右,满足用户要求。     

热处理对60Si2CrVAT弹簧钢组织和力学性能的影响

试验了890～930℃淬火、400～440℃回火时淬-回火温度对160mm×160mm连铸坯轧成的Φ21mm 60Si2CrVAT弹簧钢组织和力学性能的影响。结果表明,910℃淬火.回火后的60Si2CrVAT钢抗拉强度高于890℃和930℃淬火-回火钢的抗拉强度,不同淬火温度下钢的抗拉强度随回火温度升高而降低。分析了拉伸断口的组织形貌。     

Q420B铁塔角钢裂纹的成因分析和工艺优化

Q420B铁塔角钢（/%:0.12~0.17C,0.15~0.35Si,1.25~1.60Mn,≤0.035P,≤0.035S,0.06~0.09V）的生产流程为60 t转炉-LF-220 mm×290 mnm坯连铸-型钢轧制。铁塔角钢成品酸洗后发现部分批次出现裂纹和表面夹杂,分析表明,裂纹深度达1 mm,有夹杂物和氧化、脱碳现象。通过保护渣碱度从0.97降至0.79,粘度由0.236 Pa·s提高至0.450 Pa·s,连铸坯矫直温度从900℃提高至1 000℃,二冷比水量从0.9 L/kg降至0.7L/kg等工艺措施,铸坯的合格率由93%提高到97%,并有效地避免了角钢裂纹的形成。     

M2高速钢 Φ183 mm锻坯针孔缺陷分析和工艺改进

M2高速钢(/%:0.86C,0.39Si,0.32Mn,0.015P,0.006S,6.00W,4.00Cr,4.80Mo,1.85V)Φ183 mm圆坯由2.0 t电渣锭(Φ500 mm)锻制而成。M2钢锻坯探伤缺陷率为33.33%~69.23%,主要为中心部位针孔缺陷。分析表明,针孔缺陷是钢锭偏析部位在开坯加热和锻制过程中产生过热形成的。通过将电渣重熔电流由8 000→6 800 A降至7 000→6 000 A,降低电渣重熔速度,开锻温度由1070~1090℃降至1030~1060℃,终锻温度由960~980℃C降至900~950℃以降低中间坯的中心温度等工艺措施,使M2钢 Φ183 mm锻坯的探伤缺陷率由50%降低到5.71%。     

SWRCH35K钢盘条冷镦开裂分析与工艺改进

釆用光学显微镜对SWRCH35K钢冷徵开裂样品和Φ12 mm热轧盘条进行高倍检验。分析表明,冷镦开裂原因为热轧盘条表面存在完全脱碳层,导致强度下降,致使表层基体受冷锹成型过程中应力作用产生开裂。 通过将钢坯加热温度从原1000 ~1 150 °C降至950 - 1 050°C 空燃比控制在0.4-0. 6,总加热时间由原95 ~ 212 min降至95 - 158 min,有效消除了 SWRCH35K钢热轧盘条的完全脱碳层,避免了螺栓、螺母的冷镦开裂。     

Q460钢3 250 mm x 150 mm宽板坯凝固传热数值模拟研究和应用

以Q460钢(/%:0.17C,0.35Si,1.5Mn,0.020P,0.020S,0.020Nb,0.075V)3 250 mm×150 mm宽板坯为研究对象,采用ANSYS软件建立凝固传热模型,研究拉坯速度、比水量、过热度等工艺参数对铸坯凝固过程的影响。模拟结果表明:拉坯速度每增大0.10 m/min,矫直段铸坯表面温度升高36.5℃,出坯温度升高50℃,坯壳厚度减薄2.4 mm,液心长度增加1.2 m;每增加1℃的过热度,矫直点铸坯上表面中心温度增加1.73℃,延长液芯长度0.11 m;因此,拉坯速度是影响铸坯质量的关键。生产应用表明,3 250 mm×150 mm板坯拉速1.20～1.25 m/min,过热度15～20℃时板坯表面矫直温度大于950℃,降低了铸坯中心疏松和偏析,表面质量显著提高。     

基于过热度变化的82B钢连铸末端电搅位置研究

以国内某钢厂断面为150mm×150mm的82B钢连铸小方坯为研究对象,建立连铸小方坯凝固传热模型,采用铸坯表面温度测量方法验证模型可靠性。依据铸坯凝固率fs=0.7~0.8为末端电磁搅拌合理安装位置,根据模拟结果得出,在实际生产过程中过热度波动范围为20~40℃时,末端电磁搅拌最佳安装位置为距弯月面6.59~6.79m位置处。结合现场实际情况确定在距弯月面6.73m处安装末端电磁搅拌,并进行工业实验分析了末端电磁搅拌的应用效果。结果表明:施加末端电磁搅拌后,铸坯与盘条质量均有所改善。连铸坯平均碳偏析指数由1.05降至0.99,最大碳偏析指数由1.12降至1.05,中心等轴晶率由36%升高到39%;盘条中心偏析评级由2.5级下降到1.5级,网状渗碳体级别由4级下降到1级。