Carbon Segregation of Bearing Steel Concasting Billet

The formation mechanism of 'white band' and central carbon segregation of high-carbon Cr bearing steel concasting billets are discussed in this paper. The maximum oxygen content in the steel produced by concasting process was 13xl0^-6 with an average oxygen content of 9.3xl0^-6. Comparison of metallurgical quality and fatigue property between the concasting steel (CC) and ingot casting steel (IC) showed that the carbon segregation (C/C0) in former steel was 0.92～1.10 and its fatigue life was equal to that of the latter steel.

250 mm×250 mm轴承钢大方坯压下工艺优化及质量提升

建立了250 mm×250 mm轴承钢大方坯的凝固传热模型,并根据凝固平方根定律验证了模型的准确性。讨论了拉速和过热度对凝固终点的影响,并制定新的压下制度。运用不同压下制度进行了工业试验,试验结果表明:优化后的压下制度基本消除大方坯的中心缩孔,使得中心偏析比由1.1降低至1.0,同时使得V形偏析线上最高碳含量由1.391%降至1.184%,V形偏析线上和非偏析线上的平均碳含量极差由0.113%降至0.07%。

409L不锈钢连铸坯表层夹杂物试验研究

为研究409L不锈钢连铸坯表层夹杂物形貌、分布及类别,取样后逐次研磨1 mm后进行夹杂物检测,并将检测结果进行对比分析。发现夹杂物分布呈随机性分布特征、尺寸主要集中在2~5μm,在空间分布上呈现随着深度的增加夹杂物数量呈现递减、中间位置夹杂物数量较两端少、内弧侧数量略高于外弧侧的特征,连铸坯表层夹杂物主要为12CaO-7Al_(2)O_(3)及一定比例的氧化物及少量其他类别夹杂物。

20钢/316L复合管固液复合制坯工艺研究

双金属复合管在石油运输行业中应用前景广阔,结合性能是考察复合管是否合格的重要指标之一。为了能在轧制成形过程中得到高品质的复合管材,在复合管制坯过程中要求实现界面处的冶金复合。以20钢和316L为原材料,基于结合温度及元素扩散情况,采用固液复合方式,并且结合界面的温度模型及通过Pro CAST软件模拟,获得了外模最佳预热温度为1050—1100℃。通过现场试制界面处实现了冶金复合,在最佳温度范围既保证了固态20钢和液态316L之间能达到冶金复合,又能使元素有充分的扩散时间而增强了界面结合强度,同时又可以防止因元素过渡扩散而导致316L腐蚀性能下降。该方法为后续复合管连轧提供了优良的管坯,可实现高品质复合管的现场生产。

马氏体不锈钢油井管短流程生产关键技术创新和应用

马氏体不锈钢管的传统生产工艺是铸锭经过锻造,然后通过穿孔热轧工艺成型,容易产生折叠缺陷,并且合格率低、流程长、成本高。介绍了一种通过连铸坯+热挤压生产马氏体不锈钢油井管的短流程新工艺,并进行了系列马氏体不锈钢管的试制和检测。实践证明:采用连铸坯+热挤压工艺生产的马氏体不锈钢管表面质量好,铸态组织充分破碎;调质处理后,显微组织均匀致密,晶粒细小,强度、伸长率、硬度和冲击性能均满足API Spec 5CT-2018和ISO 13680:2020标准要求,说明新工艺是合理可行的。

基于Workbench热定心管坯温降分析及定心装置对比

利用斯忒藩-玻耳兹曼公式和ANSYS Workbench模拟两种手段分析由定心工序引起的管坯温降。认为,理论计算值和模拟结果相近;管坯温降随管坯直径尺寸变化明显,管坯直径越小,由定心引起的温降越大,定心工序提速的需求尤为突出;管坯温降与冷却时间成正比例关系;管坯长度对定心温降影响不大。介绍了管坯热定心装置的发展现状,对比分析了液压式热定心装置和火焰式热定心装置的优缺点。常用的液压式热定心装置定心质量好,但定心时间长,温降大;火焰式热定心装置利用管坯输送时间同步完成定心工序,由定心引起的温降小,且在定心过程中可对管坯进行局部加热,提高了穿孔稳定性和毛管端部壁厚的均匀性。

棒材作业区钢坯翻转冷床改造的探索与实践

首钢长治有限公司棒材作业区的钢坯翻转冷床结构复杂、动作频繁,耗能大且设备维护工作量大。经过6年满负荷运行,主要零部件如横梁、纵梁、传动轴、齿条及传动装置等均磨损、变形严重,故障率高,严重影响收坯作业。将该钢坯翻转冷床拆除,并改造为拉钢式钢坯下料台架,该下料台架结构简单,易于操作,并且是成组间歇性拉钢动作,设备耗能低,设备维护工作量也相对较小,取得了较好的效果。

904L不锈钢荒管开裂原因

某904L不锈钢荒管在穿孔工艺后,其内壁发生开裂现象。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、扫描电镜及能谱分析、金相检验等方法分析了该荒管开裂的原因。结果表明:荒管穿孔前近内表面存在疏松缺陷,在穿孔工艺应力的作用下,沿疏松缺陷处萌生裂纹,最终导致荒管发生开裂。

高级别管线钢板形控制技术研究

随着管道输送效率的不断提高,大厚壁大口径高钢级已成为管线钢发展的趋势。为满足高强韧性要求,合金加入量及轧制工艺难度越来越大,终冷温度控制朝着大冷速超低温控制,造成钢板内组织及应力不均性增大,板形控制难度增加,瓢曲严重。为解决此类问题,通过对钢坯加热制度、初轧工艺、精轧工艺、冷却参数以及成分设计等实际生产数据统计分析,确定板形影响关系,为控制高级别管线钢板形问题制定有效措施。

钢坯高压水除磷喷嘴设计模拟验证

钢坯除磷不净易引起钢轨表面缺陷,影响钢轨正常使用,为提升钢坯除磷效果,提出钢坯高压水除磷喷嘴设计策略。通过了解钢轨除磷现状,明确除磷问题,计算喷嘴喷射参数,建立喷嘴模型进行模拟与分析。研究认为:喷嘴入流速度v=200 m/s,喷嘴出流直径D=6 mm,喷嘴出流角度θ=11°,钢坯原始温度t1=1240℃,水温t2=20℃,该工艺条件的钢坯高压水除磷具有清理全面、高效的特点,经验证,提出的钢坯高压水喷嘴设计方案应用效果良好,对工业生产有指导意义。

管坯用圆钢12Cr1MoVG表面长裂纹原因分析及改进措施

按照GB/T 31212—2014标准对12Cr1MoVG管坯用圆钢进行了表面漏磁探伤,结果表明,深度>0.30 mm的长裂纹比例占15%左右,分析发现造成管坯用圆钢表面长裂纹的主要原因是铸坯角部裂纹。通过采取将中包钢水过热度由15~30℃提高到35~45℃,铸坯拉速由0.85 m/min提高到0.95 m/min,铸坯采取弱冷和均匀冷却等措施来解决了该问题。12Cr1MoVG管坯用圆钢长裂纹比例降到了3%以下。

富氧燃烧气氛对钢坯氧化过程的影响分析

富氧燃烧是一种节能型燃烧方式,富氧燃烧会改变轧钢加热炉内的气氛,从而对钢坯的氧化过程造成影响。本文利用自行搭建的钢坯氧化过程实验平台,针对不同富氧条件下的钢坯氧化状况进行了实验研究,结论如下:800~1100℃范围内烟气中的氧气是主要的氧化气氛;在1000℃以下时,CO_(2)和H2O的浓度变化对钢坯氧化的影响并不显著,1000℃以上时,随着氧化温度的升高,CO_(2)和H2O的氧化作用逐渐加强,1200℃时,烟气中CO_(2)和H_(2)O的氧化作用与O_(2)基本相当。

Ⅲ代高锰钢组合辙叉研发

针对普通整铸型高锰钢辙叉存在铸造缺陷、使用寿命低等问题,设计研发了高质量、高使用寿命、低维护成本、维护便捷的新型Ⅲ代高锰钢辙叉。通过优化冶炼工艺,突破了传统铸造技术瓶颈,大幅提升了铸造钢坯的力学性能;引入组合辙叉制造理念,创新了铸造辙叉产品结构,提高了使用寿命,同时也满足了在线更换需求。验证结果表明,Ⅲ代高锰钢组合辙叉养护维修成本较前代产品降低50%以上,最高使用寿命(通过总重)达8.0亿t,提高了2~3倍以上。

45钢特厚复合坯真空电子束焊接头裂纹倾向分析

采用真空电子束焊接方法封焊并制备45钢特厚复合坯,通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计、冲击试验机等设备,分别分析了45钢复合坯封焊过程中不同位置(1#起弧处、2#中部、3#收弧处)接头组织与力学性能。结果表明,焊接位置由起弧处向收弧处变化时,接头熔深几乎不变,热影响区域面积逐渐减小。1#接头焊后冷却速度相对较慢,焊缝根部无裂纹产生,组织为针状马氏体与团块状托氏体混合物,硬度为588 HV,焊缝根部冲击性能为25.7 J,断口呈韧性断裂;2#及3#试样焊后冷却速度快,焊缝根部产生明显的穿晶裂纹,组织均为针状马氏体,随着焊后冷却速度的加快,马氏体数量增多尺寸变细;硬度分别升高至674 HV与729 HV,冲击性能下降,分别为18 J与13.7 J,并呈脆性断裂。

铁素体不锈钢430连续铸造板坯成形合理工艺参数的研究

目的以某钢厂板厚为180~220 mm的铁素体不锈钢430连铸板坯为对象,研究合理的板坯连铸工艺参数,以提高不锈钢430连铸坯的等轴晶率,强化铸坯质量。方法通过高温拉伸试验、结晶器凝固冷却温度分析以及电磁搅拌磁感应强度模拟,探讨了液体加热温度、结晶器冷却水参数及电磁搅拌参数等工艺参数对连铸坯质量的影响规律。结果高温拉伸试验结果表明,430不锈钢在不同温度下的应力-应变曲线都是典型的塑性拉伸曲线,当温度超过1000℃后,抗拉强度显著减小;在结晶器宽面水量3400 L/min、窄面水量400 L/min的参数条件下,结晶器宽面及窄面铜板温度均匀,满足铸坯成形要求;在扇形1段第6^(#)和7^(#)辊位并列增加电磁搅拌辊后,430不锈钢铸坯电磁场分布合理且铸坯中心磁感应强度最大,为0.104 T,平均磁感应强度为0.09 T,显著提升了液相穴内钢水的流动性。结论在结晶器宽面水量为3400 L/min、窄面水量为400 L/min条件下,在连铸机扇形1段第6^(#)和7^(#)辊位并列增加电磁搅拌辊后,对430不锈钢进行连续铸造工业试验,铁素体不锈钢430板坯等轴晶率达到62.5%,裂纹发生率降低。

采用连铸坯制造的P92钢管性能试验研究

为评估采用连铸坯轧制的P92钢管的性能,对几家钢厂提供的3支采用连铸坯轧制的P92大直径厚壁钢管进行理化检测、625℃高温持久强度试验等。结果表明:采用连铸坯轧制的P92钢管的各项理化性能满足相关标准要求,625℃、10万h外推高温持久强度为93.1 MPa,高于规范推荐值。因此,连铸坯P92钢管已具备工程应用条件,可降低产业链成本。

Ni含量对动车组车轴钢组织和性能的影响

以我国自主设计研发的复兴号动车组车轴用国产钢为研究对象,设计不同Ni含量的车轴,对比分析不同Ni含量车轴钢的力学性能、金相组织和截面硬度。结果表明:车轴中高Ni含量的成分设计对车轴强度与冲击韧性均有较大提升,尤其是对低温冲击作用明显;从金相组织来看,车轴钢淬透性明显提升。基于轴坯中高Ni合金化成分设计开发出400 km/h动车组车轴样件,各项理化性能均优于标准要求。

低温Hi-B钢全流程组织和织构演变规律研究

采用金相显微镜和X射线衍射仪(XRD)观察低温Hi-B钢连铸坯和经热轧、常化、冷轧、脱碳退火、高温退火工序后钢板的金相组织和织构,分析全流程组织和织构的演变规律。结果表明,连铸坯低倍组织以柱状晶为主,中心等轴晶区比例为7%~12%;热轧板组织由铁素体和珠光体交替的带状组织组成;常化酸洗板组织由细晶带和再结晶组织组成。热轧板和常化板厚度1/8处织构以Goss织构和黄铜织构为主,钢板经过高温退火发生二次再结晶形成强Goss织构。

GCr15轴承钢方坯连铸轻压下工艺优化与实践

为提高GCr15轴承钢连铸坯均质化水平,改善内部裂纹、缩孔等缺陷,通过实物计算坯壳厚度生长比例、钢种热属性测试,设计浇注过程大压下和联合轻压下试验,监控浇注过程铸坯表面温度和拉矫机工作状态等方法,优化轻压下工艺。结果表明,连铸轻压下合理的起始位置R为42%~45%,为获得更优低倍质量,200 mm×200 mm、240 mm×240 mm、300 mm×340 mm三种规格连铸轻压下起始位置较原工艺后置1~3 m;以200 mm×200 mm GCr15为例,增加铸坯压下量,由1.25 mm/m提高到2.5 mm/m,可减轻铸坯轻压下裂纹,显著改善铸坯Y-Z纵向低倍成分和组织均匀性,轧材中心碳偏指数普遍达到0.97~1.03,实现了既不产生明显轻压下裂纹、又能改善中心偏析和V型偏析缺陷的目标。

焊瓶钢HP295表面黑线缺陷分析与质量控制

针对客户反馈的焊瓶钢HP295表面存在黑线缺陷导致在冲压后产生褶皱的质量问题,本文介绍了气瓶生产的主要工艺流程,阐述了焊瓶钢HP295的材料及轧制过程,对黑线缺陷的形态特点及冲压加工后表面褶皱情况进行了实物说明,并通过金相组织分析、能谱分析和对比分析的手段研究了焊瓶钢HP295表面黑线缺陷的产生原因。结果表明:检验分析中的焊瓶钢HP295钢板表面黑线为轧制早期产生的缺陷在过轧制过程中经碾压后体现为黑线,主要由于异物压入和铸坯上存在表面裂纹、皮下气泡和孔洞等缺陷引起。结合生产厂实际控制情况,通过组织协同优化,在炼钢工序控制铸坯表面质量和热轧工序做好清洁生产维护和设备精度管控等措施,有效控制HP295表面黑线缺陷的发生率,总缺陷率由攻关前的2%控制在用户可以接受的千分之三以内,满足了客户的使用要求。