高线盘螺低温轧制工艺技术研究与应用

本文探讨了水钢一高线盘螺采用低温轧制的实践与应用。通过降低出炉温度、预穿水温度及吐丝温度,并结合除磷装置、环形喷雾、密集辊道喷雾冷却以及风机风道内喷雾装置的应用,实现了低温轧制工艺的优化。研究发现,低温轧制不仅能提高高线盘螺的物理性能,而且能有效降低合金成本。

钢材低温轧制技术研发现状与展望

低温轧制技术是将钢坯再加热温度降低至未再结晶奥氏体区以下、低于常规热轧温度的轧制技术,低温轧制技术可降低生产总能耗、提高钢坯力学性能、简化热处理工序,具有较高的经济效益、生产效率和产品竞争力。然而目前低温轧制技术仍然存在一些难题,如:轧机负荷大、产品塑性降低、轧辊失效频繁等。本文阐述了低温轧制技术的主要特点,从力学性能与表面质量两个角度分析了低温轧制技术对产品的影响,指出了低温轧制技术目前存在轧机负荷大和轧辊材料失效问题,提出了优化每道次的轧制量、根据扎件的性能特点调整轧制速率以及道次数量和提高轧辊材料耐热疲劳性能等方法以减轻轧机负荷,未来应对低温轧制技术在硬质合金轧辊性能、低温轧制过程中组织变化的机理等方面开展研究。

超低温轧制304奥氏体不锈钢马氏体逆相变及组织表征

目的研究超低温轧制(Cryogenic Rolling,CR)亚稳态奥氏体不锈钢在不同退火温度下马氏体逆相变、组织演变及力学性能的变化规律。方法首先,对实验原料304奥氏体不锈钢进行1050℃保温30 min的固溶处理;其次,对实验钢进行总压下量为65%的超低温轧制,并在600~750℃下进行5min退火处理;最后,对退火处理后的实验钢进行组织表征和力学性能测试,研究退火过程中组织演变及力学性能变化规律。结果经总压下量65%超低温轧制后,实验钢组织中的奥氏体可全部转变为马氏体。随退火温度的升高,发生逆相变的奥氏体含量增加,组织由回复组织逐渐向再结晶组织演变。当退火温度为750℃时,晶粒尺寸约为420 nm。经退火处理后,实验钢硬度由超低温轧制态的566.2HV10降至750℃时的378.1HV10,屈服强度较固溶态的大幅度提高。经750℃退火处理5 min后,实验钢可获得抗拉强度896.5 MPa、延伸率52.7%、强塑积47.2GPa·%的优异综合力学性能。结论经超低温轧制及退火处理后,304奥氏体不锈钢可获得晶粒尺寸<500nm的亚微米/纳米组织,经700℃以上退火处理可获得优于固溶态的综合力学性能。

两步低温轧制与时效工艺对Cu-Cr-Zr-Hf合金组织和性能的影响

采用两步低温轧制与时效(CⅡ)工艺制备Cu-1Cr-0.2Zr-0.2Hf合金,利用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)等技术分析了该合金轧制态和时效态样品微观组织演变,同时测定其相应的抗拉强度和电导率,重点研究了两步低温轧制和最终时效对Cu-1Cr-0.2Zr-0.2Hf合金取向和性能的影响。结果表明,低温轧制促进该合金织构由铜型向黄铜型转变,形成黄铜型织构的主要原因是Copper型取向的晶粒发生孪生以及随后的滑移。最终时效处理不会改变轧制态样品的织构类型,只会影响其织构强度。两步低温轧制与时效工艺样品断口处有大量韧窝,断裂模式为典型的韧性断裂。两步低温轧制时效工艺制备出了具有抗拉强度为(642±2)MPa、电导率为(79.00±0.15)%IACS(国际退火铜标准)的高强高导Cu-1Cr-0.2Zr-0.2Hf合金,为制备高强高导铜合金提供了一种新策略。

低碳钢低温轧制工艺实验研究

在实验轧机上进行低碳钢的低温轧制实验,并利用力能参数模型对低碳钢低温轧制时轧机能力进行校核计算。实验结果表明,加热温度从1200℃降至1150℃时,低碳钢的微观组织都是铁素体和珠光体,晶粒直径减小了1.3μm;试样的屈服强度提高了9MPa,抗拉强度提高了6MPa,延伸率下降了1.5个百分点,力学性能仍符合标准要求。校核结果表明轧机设备能力能够满足低温轧制需要。

棒材低温轧制中的相对等负荷设计

在棒材生产中 ,实施低温轧制将使轧制负荷增加 ,甚至会出现“尖峰”负荷现象。采用相对等负荷法进行孔型优化设计 ,可改变轧件尺寸、均衡轧制负荷 ,使相对负荷波动范围缩小 2 9.2 5 % ,生产过程趋于合理 ,为广泛推广低温轧制技术创造了条件。

棒线材连轧机低温轧制规程研究

实测了 2 0 Mn Si钢因开轧温度低而导致的变形抗力增加值 ;分析现有轧制规程实现低温轧制的障碍 ;提出了实现低温轧制的优化压下规程。轧制实验证明 ,对于无扭转的连轧机 ,不改变现有硬件条件 ,可以实现 90 0℃开轧 ,有扭转的连轧机 ,根据现有条件重新配置轧机驱动电机 ,一般可以实现 95

低温轧制对生物医用Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe合金组织和性能的影响

采用X射线衍射分析、透射电镜观察、显微硬度测试和拉伸试验等分析方法,研究了生物医用Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe(TNTZF)合金在-20℃温度下,轧制下压量为40%~80%变形过程中相组成、微观组织和力学性能的变化。结果表明:低温轧制过程中,合金发生了应力诱发α″马氏体相变。随着轧制变形量的增加,合金中位错密度不断增加,晶粒逐渐细化,合金的强度不断升高,弹性模量降低。TNTZF合金经60%轧制变形后,具有高强度、低模量以及适中的的塑性,综合力学性能优异,适合用于制造医疗器械。

棒线材低温轧制技术发展

介绍了国内外棒线材低温轧制技术的发展情况。叙述了低温轧制的节能效果、低温轧制过程的温度控制、低温轧制对成品质量及轧机负荷的影响。为国内在棒线材生产中进一步应用低温轧制工艺提供了有益的参考。

45钢低温轧制的变形抗力模型

利用Gleeble - 1 50 0热模拟试验机对 4 5钢低温轧制的金属塑性变形抗力进行试验研究。通过实测不同变形温度、变形速率、变形程度和变形抗力的关系 ,建立了金属塑性变形抗力的数学模型。通过对模型进行回归分析 ,证明该模型具有良好的曲线拟合特性 ,可为实施低温轧制工艺。

45钢低温轧制的生产实践

为了降低能耗 ,提高钢材性能 ,石钢棒材生产线生产 4 5钢采用了低温轧制工艺 ;该文建立了 4 5钢变形抗力模型和温降模型 ,其计算结果表明设备能力可满足低温轧制工艺的要求 ;同时 。

0.47C-0.36Si-0.67Mn钢连铸板坯低温轧制过程变形抗力模型

用Gleeble-3500热模拟试验机对0.47C-0.36Si-0.67Mn中碳钢150 mm连铸板坯在650～920℃、变形量0.1～0.6、变形速率10～20 s^(-1)单道次轴向压缩时的变形抗力进行试验和研究,并建立了实验钢在低温下的变形抗力数学模型。结果表明,随温度降低,变形速率和变形量增加,试验钢变形抗力增加:在700℃以下变形时,由于发生动态铁素体相变,当加工硬化同动态相变软化达到平衡时曲线出现变形抗力极值,而后随形变诱导铁素体量的增加,变形抗力下降预报值与实测值相符,变形抗力的预报精度为±13.76 MPa。

低温轧制与热轧工艺润滑

在压力膨胀仪和Gleeble—1500试验机上对25SiMn钢和AY3F钢进行了不同温度,不同变形速率和不同变形程度时变形抗力的模拟,并与实验室相应条件下测定的轧制压力进行了比较。同时测定了加热和轧制所需的能耗。试验了热轧工艺润滑对降低变形抗力的效果。结果表明,降低加热温度可大大节省加热和轧制所需的总能耗;采用热轧工艺润滑可以补偿由于低温轧制所增加的部分轧制能耗。

棒材连轧生产线低温轧制的可行性分析

棒材连轧生产线可采用低温轧制工艺实现节能降耗。通过热模拟试验回归出了变形阻力模型,建立了轧制过程温度模型并计算出了轧机负荷。金相试验表明,适当降低轧制温度有利于晶粒的细化,从而改善钢材的力学性能。

低温轧制技术及应用

叙述了国外低温轧制技术的发展及应用情况，节能效果及经济效益分析；介绍了国内的低温轧制试验情况，比较了常规轧制和低温轧制的产品性能。

高速线材轧机低温轧制的节能分析

高速线材轧机采用低温轧制，可以降低加热能耗，但是轧制能耗要增加。计算分析表明低温轧制综合节能效果显著，并且可以减少氧化铁皮及某些加热缺陷，对实现优质低耗有实际意义。

低温轧制及时效热处理对Al-Zn-Mg铝合金显微组织与性能的影响

对固溶淬火态的Al-Zn-Mg合金板材分别采用CR(cryogenic rolling,低温轧制)+480 h自然时效,CR+100℃/12 h时效,CR+100℃/80 h时效,以及未经CR直接100℃/107 h时效等4种工艺进行处理,测定合金的硬度和室温拉伸性能,并进行剥落腐蚀和电化学腐蚀实验,采用金相显微镜、扫描电镜以及透射电镜等观察合金的形貌与组织,研究低温轧制和时效热处理工艺(自然时效和不同人工时效时间)对Al-Zn-Mg合金组织与性能的影响。结果表明:与直接进行100℃/107 h时效处理的合金相比,CR+480 h自然时效和CR+100℃/12 h人工时效态合金的抗剥落腐蚀性能和电化学腐蚀性能较差,其主要原因是低温轧制后形成了亚微米级、呈纤维状且高位错密度的超细晶粒。而CR+100℃/80 h时效处理合金具有更好的抗剥落腐蚀性能和电化学腐蚀性能,其主要原因是低温轧制形成高密度位错,并在100℃/80 h时效处理过程中形成更加粗大且不连续分布的晶界析出相。另外,低温轧制处理后形成的高密度位错的超细晶组织,可显著加速时效硬化响应。

宝钢2050mm热连轧低温轧制技术应用简析

简要分析了带钢热轧过程中的有关温度条件，介绍了宝钢２０５０ｍｍ热连轧机通过工艺与设备的改进，降低轧线温降，从而降低板坯出炉温度，以及适当降低粗轧出口温度与精轧终轧温度对热轧带钢表面质量的影响。这种低温轧制技术取得了节能、提高成材率、降低生产成本、提高产品质量的良好效果。

超低温轧制对2524铝合金显微组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、布氏硬度计和电子万能试验机等研究了超低温轧制对2524铝合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:超低温轧制后2524合金中主要存在S(Al_(2)CuMg)相、θ(Al_(2)Cu)相。超低温轧制使板材的晶粒尺寸变小,第二相粒子沿晶界分布,位错密度显著提高,位错强化效果显著。经超低温轧制后板材的抗拉强度和硬度分别为551 MPa和171 HBW,比室温轧制分别提高了69 MPa和21 HBW,但伸长率相比室温轧制有所降低。与室温轧制相比,超低温轧制后板材的织构强度减弱,织构类型也发生了变化,室温轧制板材织构类型为α织构,而超低温轧制后织构类型主要为Goss织构。

低温轧制硬质合金辊环粘结相成分优化研究

重点研究了硬质合金辊环粘结相成分的优化,以提升其断裂韧性。第一性原理计算结果表明,增加粘结相中镍含量,可稳定粘接相为面心立方结构,使其成键性减弱,磁性降低,从而显著提升硬质合金的断裂韧性和延展性。实验结果表明,将粘结相中钴全部替换成镍后,硬质合金的断裂韧性提升了29%。利用这一成果开发的高镍硬质合金辊环系列新产品,在螺纹钢低温轧制过程中的开裂现象明显减少。