厚板厚向温度分布对热轧过程金属变形的影响

基于温控形变耦合工艺下轧件厚向温度分布的特点,即使轧件厚向芯表温差相等,但厚向温度梯度不同,会对金属变形产生不同的影响。通过数值模拟,研究了厚板厚向温度梯度对轧件内部金属变形的影响。对于芯表温差为300 ℃的温度场,随着冷却强度与水冷时间的不同,沿钢板厚向会形成“近表层大温度梯度区+近芯部等温区”的混合温度场。随着冷却强度的增大,水冷时间的减少,近芯部等温区厚度逐渐增加。经模拟计算,当钢板近芯部等温区厚度增加至1/2板厚时,轧件芯部应变值减少约0.015。结果表明,大冷却强度、少水冷时间的温控形变耦合工艺,会弱化轧件厚向变形渗透效果。另外,随着近芯部等温区厚度的增加,头部沿纵向金属变形不均匀性减小,表明大冷却强度、少水冷时间的温控形变耦合工艺,有利于提高轧件头部沿长度方向的金属流动均匀性。     

超宽幅特殊钢中厚板连续热处理装备技术研发和应用

核电用等超宽幅特殊钢中厚板对我国三代核电站、军工装备制造具有重要意义，固溶处理是其生产的关键工艺，钢板性能均匀性、平直度、表面质量是重要指标，常规热处理装备无法批量稳定生产。为此，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室研发出国内首套4 300 mm超宽幅特殊钢中厚板连续热处理线。实践表明，研制的热处理装备实现了±5 ℃的高均匀固溶加热，解决了宽幅特殊钢中厚板的高均匀和高平直度淬火难题，实现了全自动生产，为特殊钢行业建设超宽幅热处理线提供了成功示范。     

氧化物冶金在大线能量焊接用钢中的应用

 为了分析氧化物冶金钢中不同类型夹杂物的形核能力及其对大线能量焊接性能的提升效果，对Ti Ca、Ti Mg试验钢进行了模拟焊接热循环并利用氧化物冶金技术实现了不同钢种的工业化生产。结果表明，在1 400 ℃峰值温度等温30 s后，Ti Mg复合夹杂物可有效钉扎奥氏体晶界移动，并在后续冷却过程中作为形核质点诱导针状铁素体形核。为了保持氧化物冶金技术所需的氧含量，建立了转炉Si Mn预脱氧加Ti Mg脱氧的优化工艺路线。采用新技术冶炼的钢种具有200 kJ/cm气电立焊性能。-40 ℃下HAZ冲击韧性达到200 J，焊接接头内观察到大量针状铁素体板条组织。     

回火温度对颗粒增强型低合金耐磨钢组织和性能的影响

研究了不同回火温度下颗粒强化型低合金耐磨钢的微观组织、力学性能和耐磨性能,确定了最佳的回火工艺。结果表明,轧制态颗粒强化型低合金耐磨钢中均匀弥散分布着大量微米级和纳米级TiC析出。回火温度升高,基体中ε-碳化物增多,试验钢的屈服强度整体上先升高后降低,抗拉强度、硬度和冲击吸收能量逐渐降低,伸长率逐渐升高,在200 ℃低温回火时,试验钢表现出最优的综合力学性能,同时表现出最佳的三体磨料磨损性能。     

板带材多功能高精度热处理新技术研发进展

优质的板带材产品是国民经济建设的重要根基，多功能高精度热处理是生产高性能、高附加值板带材的核心关键。国内多功能高精度热处理产线主要定位于1 000～2 000 MPa的千兆级超高强度钢的研发和生产，淬火工艺采用冷却路径精确可控的控温淬火、约束淬火以及可视化、交互性顺序控制和板带材区域位置坐标控制技术，温度控制精度达±4.5℃,时间同步精度达±0.01 s,达到国际同类设备领先水平；回火工艺采用“烧嘴明火+热风循环”强制对流循环混合加热技术，强化传热效率和精度，实现大温度跨度回火，回火温度控制精度达±3℃,能耗排放降低15%,实现了绿色生产、绿色制造。对多功能高精度热处理新技术的研发进展进行综述，可为中国高端深加工钢铁材料技术创新、绿色转型、产品迭代升级提供参考。     

多补偿复合型超快冷水压控制策略的建立及应用

以某厂新建的轧后超快冷设备为研究对象,针对常规PID控制水压时存在开水调整时间长、头尾遮蔽时水压偏差大及关水水压过高的问题,建立了多补偿复合型水压控制策略,并应用于轧后超快冷生产.实践表明,该控制策略不仅解决了上述问题,而且提高了冷却规程的实现精度、缩短了开水提前时间,间接减少了冷却水消耗量和供水泵用电量,降低了生产成本.     

Nb元素对低合金耐磨钢组织性能的影响

对含Nb和不含Nb两种成分低合金耐磨钢板NM400热轧和热处理态的组织性能进行了研究,并对比分析了微量Nb元素对其组织性能的影响规律。研究结果表明:在低合金耐磨钢中添加质量分数为0.02%的Nb,在相同的控轧控冷和离线热处理工艺条件下,钢板强度和硬度增加,低温冲击韧性提高。在相同的工艺条件下,微量Nb元素的添加对钢板组织中原始奥氏体晶粒的细化是其低温韧性提高和硬度增加的主要原因。     

道次间冷却工艺对厚板芯部变形及组织的影响

利用道次间冷却技术对特厚钢板轧制开展道次间冷却工艺试验,研究轧制过程中的冷却参数对钢板变形渗透性和晶粒细化的影响规律。研究结果表明:道次间冷却工艺能够促进轧制变形向特厚钢板芯部渗透,在一定程度上消除了芯部带状组织;采用再结晶低温区连续轧制并在轧制道次间进行大强度冷却工艺,特厚钢板芯部组织晶粒明显细化,晶粒尺寸可达10~15μm;粗轧道次间的冷却工艺对轧制变形渗透的提高效果优于中间坯冷却工艺,并且道次间冷却强度的增大有助于进一步提高变形渗透性。     

轧制冷却工艺对低合金超高强钢Q1300组织性能的影响

以开发屈服强度大于1 300MPa低合金超高强结构钢为目的,采用不同的轧制及冷却工艺并进行再加热淬火和回火处理,研究了轧制冷却工艺对低合金超高强钢组织性能的影响规律。结果表明,试验钢经控制轧制后奥氏体晶粒被拉长成扁条状,水冷至600℃后再空冷至室温所得到的粒状贝氏体组织较直接空冷至室温的组织细小,高温连续轧制后空冷至室温得到的组织为粒状贝氏体+板条贝氏体;相比高温热轧工艺,采用控轧控冷工艺能增大轧态组织的原奥氏体晶界面积,能有效细化再加热原始奥氏体晶粒,晶粒尺寸可减小3.5μm;经控轧控冷及调质热处理后,钢板具有较好的强韧性,屈服强度为1 345MPa,抗拉强度为1 590MPa,-40℃冲击功为44J,各项性能指标均达到相关标准要求。     

极寒环境下厚规格船舶用钢的发展

北极地区能源和贸易航线潜力、南极地区科考行动等受到越来越多的关注,促进了大型高技术极寒环境下服役船舶的需求和发展,同时对满足极寒环境服役条件船舶用低温钢的各项性能提出了更高的要求,厚规格、具有优异低温韧性和易焊接的更高强度级别的极寒环境下船舶用低温钢是今后的发展趋势。介绍了国内外船舶用低温钢的发展状况和低温钢的成分、生产工艺特点,建议采用低碳当量成分设计的新TMCP工艺技术路线,应用纳米相强韧化理论并控制其组织构成,从而实现优异的低温强韧性和止裂性能。