SPHC产品冲压开裂原因分析及改进措施

针对下游客户提出的SPHC产品冲压开裂问题展开分析、讨论,结果表明:从问题试样断口处检测出的夹杂物为开裂直接原因。夹杂物含有结晶器保护渣特有元素K、Na,证明其来源于结晶器保护渣;浇注中结晶器液面存在波动情况。通过实施相关措施及6个月验证,有效降低了SPHC产品由夹杂物原因导致的改判率,使其质量得到改善。

模拟汽车动态工况下SPHC钢的腐蚀行为

文章通过热轧钢板(SPHC)钢在汽车动态行驶过程中,经过温湿度环境仓运行后的腐蚀速率,并采用扫描电子显微镜(SEM)检测手段分别分析了SPHC钢经历7天、11天、15天试验后的锈层微观形貌,初步探究SPHC钢在特定工况下的腐蚀变化规律。结果表明,在模拟汽车动态工况下,SPHC钢每天喷3%NaCl的腐蚀速率要高于0.5%NaCl,但是两者的腐蚀速率都随着试验时间呈现相同趋势的非线性变化。当试验1天至7天时,腐蚀速率先急剧增大,锈层表面及其中间具有大量的裂纹,此时为初期加速腐蚀;当试验到11天时,腐蚀速率下降到低点,此时锈层较为致密,增强了SPHC钢的耐蚀性;当试验到15天时,腐蚀速率又上升到一个高点。此时锈层剥落,基体严重腐蚀,耐蚀性最差。

汽车动静态腐蚀工况下SPHC钢腐蚀行为对比

很多碳钢在静态大气下的暴露试验或者碳钢零部件在室内静态下的加速腐蚀试验研究不能反映出碳钢在动态中的腐蚀状况,且国内在碳钢动态探究方面关注得相对较少。文章研究了热轧钢板(SPHC)钢在汽车强化腐蚀试验工况下的腐蚀行为,并采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪等检测手段分析了SPHC钢腐蚀面的微观形貌、成分和物相。结果表明,SPHC钢在汽车动态下的腐蚀速率高于静态,但在两种工况下的腐蚀速率变化趋势基本一致。当试验3至7天时,腐蚀速率先急剧增大,表面生成Fe2O3,此时为加速初期腐蚀;当试验到11天时,腐蚀速率开始下降到低点,腐蚀面生成Fe2O3和具有保护性的α-FeOOH,此时锈层较为致密,增强了SPHC钢的耐蚀性;当试验到14天时,腐蚀速率又开始呈现上升的趋势,SPHC钢表面生成Fe2O3、微量的α-FeOOH和Fe3O4等腐蚀产物,此时锈层剥落,腐蚀更为严重。

SPHC-2钢种总氧和夹杂物控制技术与实践

钢中氧含量及夹杂物含量超标会严重降低热轧卷板表面质量,影响加工性能及钢板表面质量等。研究了炉渣碱度、软吹时间、连铸保护浇注等项目以及对T[O]主要影响以及精炼过程夹杂物的演变,通过一系列管控措施有效降低了钢水氧含量,控制了夹杂物,使得夹杂物符合A、B、C、D各类夹杂物≤1.0要求的比例由91.04%提高到98.69%,从而提升了SPHC-2钢种钢水纯净度,满足客户高品质家电面板用钢使用的技术要求。

不同电解方法萃取SPHC钢中非金属夹杂物的研究

分别采用传统大样电解法和非水溶液电解法萃取SPHC低碳铝镇静钢铸坯中的非金属夹杂物,结合SEM和EDS分析,对比研究两种方法所提取出的夹杂物类型、成分、形貌以及尺寸等方面的差异。结果表明,采用大样电解法所萃取的夹杂物中,大部分为常见的大型硅铝酸盐系夹杂(尺寸大于100μm),呈球状或不规则块状,且部分球状夹杂物形貌有破损;而采用非水溶液电解法所萃取的夹杂物尺寸则相对较小,细小的非稳定夹杂物如Cr_2O_3-NiO、CaO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5等,均可被无损伤地提取出来。

冷却工艺对SPHC热轧板卷表面氧化铁皮结构的影响

采用SEM、XRD观察并研究SPHC热轧板卷不同位置表面氧化铁皮的微观形貌、相结构及其组成比,探讨冷却速率、环境因素对SPHC热轧板卷表面氧化铁皮的形貌和相组成比的影响规律。结果表明,在20m取样位置1/2处冷却速度较低、处于贫氧状态,SPHC热轧板表面氧化皮基本为Fe3O4单相,随着冷却速率的提高,FeO相逐渐增多,1/8处呈Fe3O4和FeO两相结构,相组成比约为Fe3O4∶FeO=66.9∶31.9,氧化铁皮厚度均为8μm左右;在1m取样位置1/2处冷却速度较低、处于富氧状态,表面氧化皮基本呈Fe3O4和Fe2O3两相,组成比约为Fe2O3∶Fe3O4=39.8∶56.5,随着冷却速率的提高,相组成转变为FeO、Fe3O4和Fe2O3,组成比约为Fe2O3∶Fe3O4∶FeO=25.3∶43.3∶31.4,氧化铁皮厚度均为12μm左右。

SPHC钢LF精炼过程的抑制回硅与脱硫研究

生产SPHC钢在LF处理脱硫过程中不能抑制回硅。根据热力学理论推导出降硅参数A/S和脱硫参数C/A,应用共存理论作用浓度模型,在试验渣系成分范围内计算CaO、SiO2、Al2O3的活度求解A/S和C/A,探讨了它们与w(CaO)/w(Al2O3)、w(CaO)/w(SiO2)的关系。分析结果认为,控制w(CaO)/w(Al2O3)、w(CaO)/w(SiO2)在合适的范围内,可以有效地分别或同时抑制回硅和脱硫。与试验结果对照得知,A/S和C/A分别与LF渣系的抑制回硅和脱硫能力相对应,根据A/S和C/A进行控制是可行的。

铝镇静钢SPHC浸入式水口结瘤成因和控制工艺

SPHC钢（/%：≤0.08C,≤0.05Si,0.100.30Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.0200.045A1）的工艺流程为铁水预处理-150 t顶底复吹转炉-LF-双流板坯连铸-1780 mm热连轧工艺。通过水口结瘤物分析得出,水口结瘤物主要成分为Al2O3和高熔点（1750℃）CaO·2Al2O3夹杂,结瘤物外层为结构疏松的堆积状氧化铝层,中间层为网状氧化铝层,内层为水口材料的脱碳层。通过控制转炉终点[C]〉0.04%,调整喂钙铁线用量,使钢液中平均钙铝比由0.03提高至0.06,精炼时软吹氩搅拌由68 min提高到810 min,连铸过程防止钢液二次氧化等工艺措施,48炉SPHC钢生产结果表明,避免了水口结瘤事故的发生。

锰硫比对SPHC热轧薄板边部舌状裂纹的影响

针对迁钢2160mm热轧线生产的SPHC热轧薄板经常出现边部舌状裂纹缺陷,研究了舌状裂纹的形貌及形成机理。结果表明,SPHC薄板边部舌状裂纹缺陷的产生是由于Mn含量较低导致锰硫比较低,使板坯边角部位易出现微裂纹,并在轧制过程中流变至带钢边部而形成。经实践,w(Mn)/w(S)>20时,可有效避免SPHC板边部舌状裂纹的产生。

高碳SPHC带钢冷轧边裂缺陷机理分析

针对首钢迁安钢铁有限责任公司高碳SPHC冷轧板带出现边裂的问题,分析了冷硬卷边裂缺陷的宏观形貌、微观组织,以及热轧原板的微观组织,认为带钢边部晶粒粗大、铁素体拉长形态明显、带状碳化物析出严重是造成边裂的主要原因。采用低温出炉、高温终轧、低温卷取、前部密集冷却并对磨损、堵塞等质量下降的喷嘴给予维修及更换,保证全宽方向上温度的均匀性,大大减少了板带的边裂缺陷。

LF精炼SPHC钢硼微合金化工艺

通过对唐钢FTSC流程生产冷轧用SPHC钢进行硼微合金化工艺的开发研究,揭示了LF精炼过程硼微合金化的反应热力学特征与机制。通过硼微合金化若干工艺问题的解决和工艺优化,明确了钢水硫含量、增硅、铝控制之间的内在关系;使SPHC钢成分合格的同时,实现硼收得率达到64%,硼的质量分数波动±5×10-6;钙处理达到钢水中w(Ca)∶w(Alin)为1.26∶1时,确保水口浇注顺利,同时节省钙线用量。

宝钢SPHC出口钢卷“腰折”的消除

在板材 (或带钢 )的生产过程中 ,如果板材在卷取条件下退火 ,当开卷时 ,在板材的内外表面会经常出现腰折现象 ,在不改变 SPHC出口钢卷的现有成分和不增加生产工序的前提下 ,通过改变终轧温度、冷却介质和卷取温度来消除 SPHC出口钢卷的腰折。经生产现场验证 ,采用 82 0℃终轧、喷雾冷却、5 2 0℃卷取的工艺 ,SPHC出口钢卷在精整线上开卷时 。

SPHC铸坯中的非金属夹杂物研究

针对河北某钢铁公司BOF—LF—CC生产的SPHC铸坯的质量问题进行了研究。结果表明，铸坯中T[O]含量为38．2×10^4％，显微夹杂数量为32．02个／mm2，大型夹杂含量为30．2mg／10kg，个别炉次大型夹杂物含量高达1242．4mg／10kg。300μm以上的夹杂物占总量的33．3％-96．3％，其中绝大多数以SiO2-Al2O3-MgO-CaO-TiO2-MnO复合夹杂物的形式存在。夹杂普遍存在K、Na元素，连铸过程中存在严重的结晶器卷渣现象。稳定生产工艺、减少非稳态浇注的影响是提高铸坯质量的关键。

镁对低碳铝镇静钢SPHC中夹杂物变性的影响

运用热力学计算分析了镁对SPHC钢(0.065%C、0.025%Al)中夹杂物的作用,并结合80 t顶底复吹转炉流程工业试验,研究镁对SPHC钢中夹杂物的影响机理。热力学计算结果证明,当[Al]~2/a_([Mg])~3≤7.69×10^(10),钢中就会生成单独的MgO·Al_2O_3;对SPHC钢进行喂0.875 kg/t镁线的工业试验结果表明,镁处理可细化夹杂,使团簇状Al_2O_3变为细小的MgO·Al_2O_3夹杂,MnS夹杂也得到了变性,夹杂物数量减少。

动静态服役环境下SPHC钢腐蚀行为对比

目的研究SPHC钢在不同服役环境下腐蚀行为的差异性。方法采用户外暴露法对SPHC钢进行长达18个月的动静态暴露试验,取样时间分别为暴露后的3、6、9、12、18个月。通过腐蚀动力学测试、SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射)、电化学测试,分别评价SPHC钢在一定时长大气暴露后的平均腐蚀速率、腐蚀产物形貌、腐蚀产物成分以及锈层的耐蚀性。结果暴露3个月时,动态暴露下SPHC钢的腐蚀速率和锈层厚度均大于静态暴露试样,在暴露6个月时被静态暴露试样反超。随后,动静态暴露下SPHC钢的腐蚀速率均缓慢下降,锈层厚度逐渐增加。动态试样表面检测出静态试样表面未检测到的β-FeOOH和SiO_(2),动态试样自腐蚀电流小于同期的静态试样,锈层电阻则相反。结论由于动态暴露过程中服役环境不断变化,导致SPHC钢初期腐蚀产物中含有β-FeOOH和SiO_(2),增大初期试样表面的反应活性区域,加速初期腐蚀。随着暴露时间的延长,β-FeOOH和SiO_(2)虽然使得SPHC钢难以形成如静态暴露般均匀致密的锈层,但是提高了锈层电阻,增强了SPHC钢的耐蚀性,抑制了腐蚀反应的发生。

冷轧总变形量、卷取温度对SPHC钢力学性能的影响

以CSP工艺在不同卷取温度下生产的SPHC冷轧基板为实验材料,采用不同的冷轧总变形量进行冷轧并退火,通过单向拉伸实验对不同工艺条件下的基本成形性能指标(r值、n值)和力学性能指标(屈服强度、抗拉强度、伸长率)进行测定。通过对比分析发现,当卷取温度为600℃、冷轧压下量为70%时,SPHC退火后会得到良好的力学性能和优异的冲压性能。

冷轧用SPHC钢硼微合金化工艺实践

开发了唐钢160t LD-160t LF-FTSR （Flexible Thin Slab Rolling）流程生产冷轧用SPHC钢（≤0.07％C，≤0-05％Si）硼微合金化工艺，通过在精炼过程控制钢中Al含量（平均0．038％）和Si含量（平均0．038％），使LF精炼后钢中的硼含量为0．0030％-0．0040％（平均含量0．0035％），硼的收得率达64％。

CSP工艺热轧SPHC组织演变和析出物研究

分析了马钢CSP工艺SPHC在轧制过程中的组织演变规律;通过与传统工艺SPHC比较,研究了微观组织、第二相粒子的析出及其对强度的影响。结果表明:SPHC的组织细化主要发生在1050～971℃,在CSP低碳钢各强化机制中细晶强化是最主要的强化方式,通过透射电镜观察,观察到其中存在纳米级的、亚微米级的和微米级的3种尺寸级别的第二相粒子,对马钢SPHC钢产生了沉淀强化。

SPHC热轧板卷边部黑线成因分析

通过系统分析得出SPHC热轧板卷边部黑线的成因是:在粗轧侧压过程中,热轧板卷边部温度低,进入了高温脆性温度区,轧制变形时发生撕裂而形成黑线缺陷。通过控制粗轧温度、优化立辊孔型和侧压工艺,可以减少边部黑线的发生几率。

电磁制动对SPHC钢连铸坯中夹杂物的影响

利用金相显微镜、扫描电镜及能谱等手段,对SPHC钢连铸坯在浇注过程中使用电磁制动技术对夹杂物的影响进行研究。结果表明:采用电磁制动技术后,在铸坯宽度方向上,边部夹杂物个数约为心部夹杂物个数的2.00倍、约为距边部1/4铸坯宽度处夹杂物个数的2.08倍。在铸坯厚度方向上,夹杂物数量随位置变化趋势与未加电磁制动是大致相同,仅在距上边部1/4铸坯厚度处夹杂物数量明显降低。从夹杂物总个数角度分析,加电磁制动后铸坯夹杂物总个数略有降低。夹杂物的尺寸均为小于20μm,其形状为圆形、方形、少量三角形和不规则多边形。夹杂物主要类型为Al2O3、铝酸镁类、碳化硅类等。电磁制动对夹杂物的形貌和组成没有明显影响。