氮合金化HRB500E钢筋连铸传热过程模拟及配水工艺优化

建立了氮合金化HRB500E连铸坯的凝固传热数学模型,并通过有限差分方法求解传热微分方程;运用Matlab软件进行铸坯凝固传热模拟及仿真计算,分析了原有冷却制度的不合理性,并基于相关冶金准则进行了优化;通过回归分析确定了优化后各冷却区的动态配水关系式。研究表明,原有配水工艺冷却强度偏大,易造成铸坯裂纹及疏松等缺陷;经过优化后将结晶器冷却水量下调15%～20%,二冷区0段和1段冷却水量下调4%～15%,二冷区2段和3段冷却水量下调30%～55%。采用优化后的冷却制度生产的铸坯角部、边部、中心无任何裂纹,并且偏析和疏松在1.5级以内,铸坯质量得到明显改善,验证了模型的可靠性及工艺优化的合理性。经回归分析后的动态配水关系式拟合度良好,对氮合金化HRB500E连铸生产有指导意义。     

高Al2O3精炼渣冶炼铝镇静钢

分析原精炼渣存在的问题,提出使用CaO-SiO2-Al2O3精炼渣代替CaO-SiO2-CaF2精炼渣.在通过相图分析并总结前人理论研究的基础上,选取精炼渣组元质量配比:CaO为45％～50％,Al2O3为20％～25％,SiO2为12％～15％,MgO为6％～10％.经过现场应用试验,证明其能够满足产品要求.     

氩站钢包顶渣起泡性能的实验研究

在实验室条件下采用钼丝挂渣法对氮微合金化HRB400钢筋氩站顶渣的发泡指数进行了测定。研究表明:当碱度在0.6~1.2之间,ω(MgO)为7%~20%时,碱度升高或ω(MgO)增加,能够有效抑制炉渣的起泡;高含量的CaF2(﹥6%)有利于抑制炉渣的起泡;Al2O3对炉渣的发泡指数影响并不明显。具有较弱的起泡性能的顶渣成分范围是:ω(CaO)/ω(SiO2)为0.8~1.2,ω(MgO)=10%~20%,ω(Al2O3)=9.45%,ω(CaF2)=2%,ω(FeO)2.02%。向顶渣中加入适量的CaO和MgO,可有效抑制顶渣的起泡。     

工程机械用Q1100钢的热处理工艺

以一种屈服强度为1100 MPa的高强度工程机械用钢为对象,研究了再加热淬火温度(880～980 ℃)和回火温度(200～650 ℃)对Q1100钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,淬火温度从880 ℃升高至980 ℃,试验钢的平均奥氏体晶粒尺寸从8 μm增加到24 μm,试验钢的屈服强度和抗拉强度都呈先升高后降低的趋势,并在920 ℃时达到最大,而-40 ℃冲击性能则随之持续降低。试验钢经920 ℃淬火+200～650 ℃回火后,随着回火温度的提高,试验钢的马氏体板条合并,板条形貌逐渐模糊,碳化物数量和形貌也随之发生改变,强度大幅下降,塑性和韧性则先降低后升高。试验钢最佳的热处理工艺为920 ℃淬火+200～250 ℃回火。     

Nb-Ti微合金高强钢动态再结晶动力学及临界条件

在Gleeble-3500 热模拟试验机上对Nb-Ti微合金高强钢进行了热模拟压缩试验,研究了其在变形温度为900~1 100 ℃、应变速率为0. 01~5 s-1 、最大变形量为70%条件下的动态再结晶行为。对流变曲线的分析及微观组织观察结果表明,低温高应变速率下流变曲线未显现出典型动态再结晶特征,但此条件下已发生动态再结晶。使用双曲正弦形Arrhenius关系计算的Nb-Ti微合金钢变形激活能为404 kJ/mol。利用加工硬化原理和Cingara-McQueen模型确定了动态再结晶初始临界应力和应变,分析了由Cingara-McQueen模型计算临界应力值偏高的原因,建立了临界应力、应变和Z参数之间的定量关系,得到了动态再结晶临界应力和应变方程:σ_c=0.335Z0.144,εc=0.005 9Z0.079。通过对θ-ε曲线进行分析,建立了最大软化速率处应变(εm)和变形条件的关系。在此基础上使用Avrami型动态再结晶动力学模型计算了不同变形条件下的再结晶体积分数,结果表明此模型可准确预测Nb-Ti微合金高强钢动力学。