中厚板厂冷床控制理论的研究与应用

针对钢板在冷床区的温度控制和行进路线进行了研究。使用二维热传导模型计算钢板冷却到目标温度需要的时间。提出了冷床等效损失的概念,并以此作为优化钢板行进路线的重要参数来制定冷床控制策略。结果表明,在设定冷却时间和控制策略情况下,终冷温度满足生产要求,减少了堵钢次数,提高了生产效率。     

修正淬火系数法预测中低碳钢淬透性及其应用

 针对中低碳钢淬透性评估及辊式淬火机淬火后钢板淬透层深度预测等问题,应用修正格罗斯曼法,分析碳含量、奥氏体晶粒度及合金元素对钢淬透性的影响,同时采用非线性拟合、多元化分析等方法,引入合金影响系数的概念,建立了中低碳钢淬透性预测数学模型。通过计算,将模型预测值与实际值相比较,吻合度较好,平均偏差比未修正时减小60%。研究结果已应用于某钢厂辊式淬火机淬后板材淬透层深度评估中,预测值与实际值偏差在6%以内,基本满足生产需要。     

超快冷条件下Mn-Nb-B系低碳贝氏体高强钢组织与性能研究

采用Mn-Nb-B减量化成分设计的低碳贝氏体高强钢为研究对象,通过热模拟实验研究实验钢热变形行为和相变行为。结合中厚板生产线特点制定控制轧制与超快速冷却相结合生产工艺路线,充分利用超快速冷却条件下的细晶强化、析出强化等综合强化机制,实现综合力学性能优良的低成本高强工程机械用钢的试制和生产。产品屈服强度和抗拉强度分别达到678MPa和756MPa,伸长率A50为33%,-20℃低温冲击达到261J。产品显微组织由粒状贝氏体、针状铁素体和板条贝氏体组成,基体组织内弥散分布着细小的点状、粒状M/A岛和均匀细小的(Nb,Ti)(C,N)析出粒子以及大量位错组织。     

特厚钢板的变周期淬火工艺优化与传热分析

利用组合式淬火试验装置,完成了80 mm厚钢板变周期淬火试验,分析了水空时间比、射流速度等参数对钢板传热的影响规律。基于建立的特厚钢板三维有限元仿真模型模拟了钢板淬火过程温度场,模型的平均冷速误差小于5%。结果表明：相比于其他冷却工艺,射流速度为16 m/s时,(w20+a10)工艺周期长度的设置可充分发挥温度梯度对表面返温效果和钢板内部冷速的提升作用,有效地避免了心部冷速下降明显的问题,钢板的整体冷却均匀度显著提高。     

后工业化时代的生态化轧钢工艺技术:钢铁共性技术协同创新中心工艺与装备开发平台简介

中国钢铁工业已经基本完成工业化,实现了机械化、电气化和自动化,产量已经占世界钢铁总产量的一半。但是,随着步入后工业化时代,资源、能源问题日益突出,自然界已经难以承担严重的需求负荷,而污染和排放等环境问题,也已经达到自然界可以忍受的极限。为了实现中国钢铁工业的平衡、协调、可持续发展,研究开发适应后工业化时代的生态化的钢铁轧制技术已经迫在眉睫。依据国际上钢铁工业的发展趋势和中国钢铁工业的重大需求,结合"2011计划"中钢铁共性技术协同创新中心工艺与装备研发平台的建设,总结出后工业化时代的重要的生态化(即减量化、低碳化、数字化)轧制技术,为企业自主创新、技术改造、转型发展提供参考。     

不同电磁场对亚快速凝固下高镁5059铝合金铸轧板显微组织和力学性能的影响

通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、差示扫描量热法(DSC)和拉伸实验等表征方法,研究了不同外场对高镁5059铝合金铸轧板微观组织和力学性能的影响。结果表明：当不同外场应用到铸轧实验中,中心偏析和微观偏析缺陷显著消失,非平衡共晶相的数量呈现明显的减少趋势。此外,铸轧板芯部区域的晶粒尺寸和纵横比也同样呈现出下降趋势,其中,电磁振荡场的作用效果最为显著。在电磁振荡场中,铸轧区内的熔体受到电磁搅拌力,导致铸轧区内枝晶尖端的溶质浓度梯度显著降低,沿铸轧板厚度方向的温度场逐渐趋于均匀,合金元素的固溶度显著提高。最终,高镁5059合金铸轧板的综合力学性能大幅度提高。     

Al元素对耐候桥梁钢微观组织及力学性能的影响

利用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、拉伸试验机和冲击试验机等设备研究了Al含量对耐候桥梁钢的微观组织和力学性能的影响。结果表明:Al具有强化铁素体、抑制铁素体向珠光体转变的作用。尽管Al的添加有使钢晶粒粗化的倾向,但能显著提高钢的塑性和韧性,尤其是低温冲击韧性提高更为明显。随着Al含量的增加,钢的断后伸长率、低温冲击韧性和耐腐蚀性能提高,强度略有降低。Al的添加使耐候桥梁钢的室温断裂方式由解理断裂向韧性断裂转变。     

道次间冷却工艺对轧制力的影响分析

采用道次间冷却工艺会使轧件温度降低,引起轧制负荷增加,影响轧机出口钢板厚度控制。但目前对于该影响程度多局限于定性认识上,缺乏对其定量性评价。基于此,结合模型分析、实验室研究和工业试验,分析了道次间冷却工艺参数对轧制力的影响规律。结果表明:对于100 mm厚钢板,通过道次间强水冷,在心表形成150℃左右温差时进行轧制,变形向钢板心部渗透;对于国内某3 500 mm中厚板轧机,采用"温控-形变"耦合轧制,道次轧制力增加了15%左右,由此引起的钢板厚度变化在0. 3 mm左右,在投入自动控制算法后,该厚度偏差可在后续道次消除。     

超大型集装箱船用特厚止裂钢的发展

 超大型集装箱船用特厚止裂钢板由于优异的止裂韧性,能够显著减小复杂交变应力对甲板上部大开口部位形成的安全威胁。通过系统总结止裂韧性的评价体系、对比分析国内外超大型集装箱船舶的发展趋势和特厚止裂钢板的生产状况,综述了超大型集装箱船用特厚止裂钢板的显微组织特征和有可能实施的生产工艺。全厚度细小的等轴铁素体、多边形铁素体配合有限的细化贝氏体及心部γ线上的织构强化是改善特厚钢板止裂韧性的关键。东北大学提出的NEU-Rolling控轧工艺能够解决TMCP态特厚止裂钢板的生产难题。     

IF钢铁素体区热轧和退火过程中织构的演变

研究了一种Ti—IF（Interstitial—free）钢在铁素体区热轧和退火过程中织构的变化．由于轧制过程摩擦的影响,热轧织构和退火织构在厚度方向上都有很大的差异．在钢板的表层,热轧织构的主要组分是{110}（001）,退火后表层的铁素体晶粒没有发生再结晶,该组分转变为（001）（110）;在试样的中心和1／4面,热轧织构组分主要是较弱的（111）／／ND（板法向）织构和部分（110）／／RD且在{001}（110）处最强;退火后中心面上的晶粒发生了完全再结晶,{001}组分转变为（111）／／ND组分使（111）／／ND织构成为唯一织构组分且在{111}（112）处最强．