Leveling Process Optimization of High Strength and High Toughness Steel Plate

近年来,邯钢中板厂高强韧性钢板的比例进一步提高,工程建筑机械用钢板以及容器板生产比例不断增加,这些产品的屈服强度高,终轧温度低,钢板原始曲率不均匀,现有的矫直工艺不能满足高强韧性钢板不平度的质量要求,本文通过对十一辊矫直机的矫直工艺过程进行分析,确定使用辊缝倾斜功能,从而对高强韧性钢板的矫直工艺进行优化,达到改善其不平度的目的.     

高强钢薄板T型接头焊接热屈曲变形的动态测试研究

采用XTDIC三维数字散斑系统研究高强钢薄板T型接头焊接动态变形规律.实验结果表明,在T型接头高强钢薄板焊接过程中,翼板会发生严重的失稳变形,提高翼板的屈服强度可以避免失稳变形.焊后冷却过程中,腹板与翼板的面外变形基本服从于翼板的屈服强度,冷却结束后,腹板的角变形与翼板的屈服强度有关.     

铝硅合金化低碳钢多道次变形的组织演变与力学性能

利用热模拟试验研究了铝硅合金化低碳钢多道次变形及连续冷却过程的组织演变.实验结果表明,通过多道次轧制和控制冷却工艺可以得到细晶铁素体和贝氏体双相组织,此铁素体/贝氏体双相钢具有低的屈服强度、高抗拉强度、低屈强比以及连续屈服的特性.     

热轧780MPa级超高强大梁钢的热变形行为研究

针对我国载重汽车用大梁钢屈服强度低,影响汽车轻量化设计问题,利用MMS-300热力模拟试验机对780MPa级大梁钢进行了单道次压缩实验.结果表明,铌和钛的高温析出物对位错和晶界的钉扎作用和固溶铌的溶质拖曳作用是引起实验钢奥氏体难以发生动态回复和动态再结晶的主要原因,实验钢的动态再结晶激活能达到446.92kJ/mol.通过数据回归建立了实验钢的变形抗力数学模型,该模型具有良好的精度,为超高强大梁钢的稳定化工业生产提供了理论依据.     

SWRH82B优质硬线轧制过程中组织和性能变化规律的研究

研究了SWRH82B钢在高温多道次高变形速率下再结晶的规律.结果表明,随轧制道次的增加,晶粒尺寸逐渐减小,索氏体的含量不断增加,屈服强度逐渐提高.     

应变循环对新型川藏钢轨钢力学性能的影响

根据矫直设备和实际生产情况设计了拉压应变循环试验并模拟不同的矫直工艺，探究应变循环对新型川藏钢轨钢力学性能的影响规律。结果表明，新型川藏钢轨钢为细片状珠光体组织，其强度和塑性均高于热处理U71Mn钢。应变循环后屈强比大于0.62,达到了川藏铁路钢轨高屈强比的要求。应变次数为7时，屈服强度由987 MPa最低降至784 MPa,降幅为20.57%,屈强比由0.836降至0.670,最大降幅为19.86%。总应变为压应变且应变次数相同时，屈服强度随着应变量的增加而降低。应变循环会降低川藏钢轨钢的屈服强度，而抗拉强度基本不变，保持在1160～1190 MPa,最终导致屈强比降低。川藏钢轨钢具有循环软化特性，其屈服强度下降是包申格效应和循环软化等变形行为综合作用的结果。应变循环会使川藏钢轨钢的塑性出现一定程度的下降。     

高强建筑用超细晶粒钢的开发研究

对建筑用T8钢进行了等径弯曲通道变形(ECAP)处理,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微硬度等手段分析了不同道次冷变形处理后T8钢的显微形貌和力学性能变化,分析了T8钢组织细化和性能强化机理。结果表明,原始态T8钢由尺寸不均、形状不规则的渗碳体颗粒组成,经过多道次冷变形后,渗碳体颗粒尺寸变小,分布更加均匀;随着冷变形道次的增加,T8钢的显微硬度呈现增加升高的趋势,且都高于原始态T8钢;随着冷变形道次的增加,建筑用T8钢的屈服强度和抗拉强度逐渐升高,而断后伸长率有所降低,冷变形后T8钢的强度都高于原始态,而塑性略低于原始态。     

矫直机入/出口矫直辊压弯量对板材不平度的影响

利用显式动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟三种初始不平度分别为0 mm/m、32 mm/m及-27 mm/m的中厚板矫直过程,根据入/出口矫直辊位置的变化,对矫后板材的不平度进行了分析,得到矫直辊位置对板材矫直后上翘、下弯的影响规律随着入口矫直辊压弯量的增加,不平度呈波浪型变化;出口矫直辊压弯量增加到一定量后,板材的不平度将由小变大;出口下辊位置向上调整后,板材弯曲方向由向下变化为向上.这些关系将为最佳矫直工艺的制定提供帮助.     

厚板不充分变形矫直工艺方案研究

由于受到矫直机矫直能力的限制,变形抗力较高的厚板难以一次矫直。文章提出了不充分变形多道次矫直方案,可有效地改善板形;该方案采用小于弹性弯曲弹复曲率极限Ct的反弯曲率Cw,矫后残余曲率与原始分布相同,但数值上小于原始曲率,这样既可降低矫直力,又可满足矫直要求,从而扩大了可矫轧件变形抗力范围1/4~1/3。     

基于镁合金{1012}孪生的织构调整及屈服行为演变

研究挤压态镁合金沿挤压方向预压缩对随后沿ED方向拉伸以及垂直于ED方向压缩屈服行为的影响。结果表明:在所研究的1%~9%压缩预变形范围内,不同预变形量对随后沿.ED方向拉伸的屈服影响几乎一样,都能使沿挤压方向拉伸屈服强度下降到约120 MPa,这几乎与沿挤压方向压缩屈服强度122 MPa一致;沿ED方向预压缩将导致垂直于ED方向压缩屈服强度显著增加,且不同预变形量对随后沿垂直于ED方向压缩的屈服行为影响几乎一致。造成不同施载方向屈服行为不一样的原因是不同施载方向孪生变体的最大施密特因子值不同。最大施密特因子值越大,孪生启动时的临界剪切应力越小,屈服强度也就越低。     

弯曲矫直变形路径对ZK60镁合金板材组织及性能的影响

通过弯曲矫直工艺在较大尺寸的ZK60镁合金板材中成功预置大体积分数的拉伸孪晶,研究了在200℃沿RD(轧向)和TD(横向)方向弯曲矫直对板材组织及力学性能的影响。结果表明,不同弯曲矫直方向下ZK60镁合金板材的组织和性能不同。沿RD方向进行弯曲矫直时产生的拉伸孪晶数量要高于沿TD方向弯曲矫直时产生的;在沿RD方向进行拉伸时,沿RD方向进行弯曲矫直的试样屈服强度降低,抗拉强度升高,而沿TD方向进行弯曲矫直的试样屈服强度会大幅升高,抗拉强度略有升高。在沿TD方向进行拉伸时,沿TD或者RD方向进行弯曲矫直的试样屈服强度和抗拉强度都会提高。经过弯曲矫直之后的应变硬化指数(n值)有所提高,塑性应变比(r值)大幅下降,有利于改善镁合金板材的塑性成形性能。     

屈服强度对高强板矫平的影响北大核心CSCD

高强度钢板的强化特性明显,与普通板材相比更难矫平。为了解决上述问题,建立了高强板矫平仿真模型,模拟了不同屈服强度下高强板的矫平过程,采用有限元法分析了板材在矫平过程中的应力变化规律,以及屈服强度对矫平力、残余应力和平直度的影响。针对1150 MPa屈服强度的板材矫平效果很不理想的现象,提出了2道次矫平方案。仿真结果表明:高强板矫平过程中,纵向应力占据主导地位,而剪切应力可忽略不计;在大变形方案下,随着屈服强度的增加,板材边部的应力集中现象越严重,平直度越差;2道次矫平方案可以解决屈服强度为1150 MPa的超高强度钢板难以矫平的问题,同时也减少了板材残余应力,使应力分布更加均匀。     

T型通道挤压变形ZK60镁合金的组织与力学性能

采用一种新型剧塑性变形工艺—T型通道挤压(TCP)对ZK60镁合金在673K下以A和Bc两种路径进行1～4道次挤压变形,通过光学显微镜观察变形镁合金的显微组织,并对TCP变形镁合金的不同部位在应变速率4×10-3s-1时进行室温拉伸性能测试.结果表明塑性变形最大的部位是试样中间部位的最底部,其组织特征为细小晶粒包围着大晶粒,大晶粒呈拉长的流线状;4道次变形后,A路径的平均晶粒尺寸由退火态时的88.5μm细化至2.4μm,Bc路径的平均晶粒尺寸则细化至4.6μm,但组织更均匀;同时,在相同道次TCP变形后,A路径变形合金的屈服强度都高于Bc路径变形合金的,但前者的抗拉强度和塑性却低于后者的;此外,试样最底部的抗拉强度和屈服强度均高于试样顶部的,经Bc路径2道次变形后试样底部与顶部的抗拉强度和屈服强度分别相差39.5和43.1Mpa,而经4道次变形后试样两个部位的抗拉强度和屈服强度分别只相差21.2和11.7Mpa.     

6061铝合金超细晶制备及其组织性能的研究

采用等径角挤压和反复镦挤相结合的复合挤压技术,对6061铝合金进行挤压变形实验.观察了材料微观结构,测试了挤压过程中屈服强度、硬度的变化.结果表明:经四道次复合挤压后可以使6061铝合金的平均晶粒尺寸从35μm减小到350nm,显微硬度为70.6HV(X面)、55.5HV(Y面)、58.1HV(Z面),屈服强度为245MPa.且多道次变形不改变加工前后材料的块体形状.     

550 MPa级中厚板矫直过程中表面凹坑缺陷的成因与对策

针对550 MPa级高强中厚板在矫直过程中极易出现氧化铁皮压入凹坑缺陷的问题，根据现场矫直工艺，研究了在不同温度下进行热变形时试样表面和横截面的形貌，钢基体与氧化铁皮界面处平直度的变化规律。结果表明，热变形温度为450 ℃时，表面氧化铁皮开始出现裂纹，且随着变形温度的降低，裂纹的数量逐渐增加；此外，氧化铁皮与钢基体之间的界面长度随变形温度的降低而呈直线增加，表明氧化铁皮与钢基体界面平直度随着热变形温度的降低越发粗糙、易脱落而形成凹坑缺陷。为此，应适当提高终轧温度以确保矫直时钢板表面温度大于450 ℃，同时提高钢板的运行速率，防止氧化铁皮在低温变形发生破碎和脱落的同时降低氧化铁皮厚度，从而减小因氧化铁皮脱落而造成凹坑缺陷的发生几率。     

550 MPa级中厚板矫直过程中表面凹坑缺陷的成因与对策

针对550 MPa级高强中厚板在矫直过程中极易出现氧化铁皮压入凹坑缺陷的问题，根据现场矫直工艺，研究了在不同温度下进行热变形时试样表面和横截面的形貌，钢基体与氧化铁皮界面处平直度的变化规律。结果表明，热变形温度为450 ℃时，表面氧化铁皮开始出现裂纹，且随着变形温度的降低，裂纹的数量逐渐增加；此外，氧化铁皮与钢基体之间的界面长度随变形温度的降低而呈直线增加，表明氧化铁皮与钢基体界面平直度随着热变形温度的降低越发粗糙、易脱落而形成凹坑缺陷。为此，应适当提高终轧温度以确保矫直时钢板表面温度大于450 ℃，同时提高钢板的运行速率，防止氧化铁皮在低温变形发生破碎和脱落的同时降低氧化铁皮厚度，从而减小因氧化铁皮脱落而造成凹坑缺陷的发生几率。     

300M高强钢亚动态再结晶行为

为研究300M高强钢的亚动态再结晶行为,采用Gleeble-3800型热模拟试验机对300M高强钢在变形温度900~1150℃、应变速率0.001~10 s-1,道次间隔保温时间1~60 s进行双道次热压缩试验。结果表明:变形温度越高、应变速率越大、道次间隔保温时间越长,亚动态再结晶百分数越大。基于试验结果建立了300M高强钢的亚动态再结晶动力学模型,并通过单道次压缩试验验证了模型的正确性。     

DC01热轧带钢组织性能分析研究

运用拉伸、金相、析出物定量分析等测试方法,研究了DC01热轧带钢的组织性能。结果表明:带钢长度方向上屈服强度最大差值约为20MPa,抗拉强度变化平稳,头尾伸长率较高。带钢宽度方向晶粒度相差1级左右,屈服强度最大差值约为10MPa。通过计算得出带钢头部20m、头部120m和尾部50m沉淀强化增量分别为10.86MPa、9.256MPa和11.595MPa,具有微弱的沉淀强化效果。     

Fives Bronx公司新提供的钢管精整设备

<正>Fives Bronx公司为北美的一家钢管生产龙头企业提供了1台6CR9型六辊矫直机和1台140MN水压机。6CR9型六辊矫直机可矫直API钢级的所有钢管及特殊合金管,包括API套管、油管、管线管和机械用管,直径为60.325～193.675mm,长度为14.63m,钢管最大屈服强度980MPa,最高温度1050℉。     

热轧双相钢组织细化工艺的研究

在实验室通过热轧实验,研究了热轧双相钢在奥氏体再结晶区和未再结晶区变形和卷取温度对高强热轧双相钢组织细化和力学性能的影响.通过研究可以发现,变形对组织细化有一定的作用,但是卷取温度和化学成分对组织细化、马氏体体积分数以及力学性能也有比较大的影响.在实验室条件下,通过合理控制变形工艺参数,可以使热轧双相钢的屈服强度达到450MPa、抗拉强度在750MPa以上,并且伸长率在21%左右.