CSP板坯(Q235B)高温力学性能试验研究

采用Gleeble1500对CSP连铸坯（Q235B）进行了热模拟研究;分析了试验温度为800、900、1100℃的横、纵向试样的组织和断口形貌及晶界的元素偏析和夹杂物.结果表明：CSP生产的Q235B连铸坯在600～1 320℃间存在2个脆性温度区,即1 320～1 200℃的第Ⅰ脆性温度区域和600～1 000℃的第Ⅲ脆性温度区域;在1 000～1 200℃温度范围内,Q235B钢具有良好的塑性.而在800℃时试样的Z值为8.46%.Q235B钢的第Ⅲ类脆性区的脆化原因：一方面是形变诱导铁素体呈网状析出,产生应力集中;另一方面是奥氏体低温区域发生的氮化物（AlN）析出产生的晶界脆化.AlN在奥氏体晶界的析出,在拉伸力的作用下易形成应力集中源,使空洞形成、长大并聚集,是铸坯裂纹源.

CSP薄板坯连铸工艺生产SPA-H钢的表面缺陷研究

针对CSP薄板坯连铸连轧生产线生产集装箱板用钢SPA-H铸坯的实际,分析讨论了引起铸坯表面纵裂纹和缺陷的各影响因素,主要包括保护渣、钢的成分、结晶器热流密度、拉速等,据此提出将[C]控制在≤0.06%,保护渣的水分含量控制在≤0.5%,采用电磁制动技术及二次冷却工艺等措施,使得CSP生产板材用料的合格率提升了约4%。

CSP薄板坯连铸连轧热过程的数值模拟

细致研究了 CSP工艺中连铸、均热保温缓冲及其连轧过程对板坯 /轧板传热的影响 ,建立了薄板生产热过程中板坯 /轧板温度变化规律的二维非稳态数学模型。通过较精确研究连铸过程中坯壳 -结晶器交界面传热、均热热保温过程辐射换热及其连轧过程中轧板 -轧辊交界面传热模型 ,确定板坯 /轧板在 CSP过程中的复杂边界条件。模型计算结果与邯钢

CSP薄板坯连铸结晶器电磁制动对流场和温度场的影响

旨在考察电磁制动对薄板坯连铸结晶器内钢液流动及传热的影响效果,从而为CSP薄板坯连铸生产实践提供理论参考。根据国内某钢厂CSP薄板坯连铸漏斗形结晶器、水口结构参数,首先建立了描述结晶器内钢液流动和传热的三维数学模型,应用CFD软件对结晶器内钢液的流场和温度场、凝固现象进行耦合计算和分析。再耦合经实测数据验证由ANSYS模拟得出的电磁场,计算和分析电磁制动下结晶器内钢液各种现象的变化。结果表明:电磁制动的应用,使结晶器钢液面上的速度降低,由无电磁时的0.13 m/s降到0.10 m/s,降幅在23%左右;使向下的流股冲击深度降低;使结晶器钢液面上温度升高5℃左右,有利于保护渣的熔化。

轧制工艺对CSP线热轧汽车用高强钢板组织特征的影响

研究了薄板坯连铸连轧（CSP）工艺生产高强度汽车用大梁板的工艺控制参数与力学性能和显微组织间的关系．根据柔性工艺控制的指导思想，在珠钢电炉CSP流程下实现了生产不同级别高强度钢板的柔性轧制工艺．利用扫描电镜和透射电镜研究了其组织和强度差异产生的原因．研究表明，钢板最终组织为多边形铁素体和少量珠光体组成，平均铁素体晶粒尺寸约为3．7～5．6μm；当降低卷取温度，部分渗碳体已破碎成细小的碳化物粒子分布于铁素体基体上，钢板中有少量贝氏体出现．

包钢CSP工艺生产Q235B钢的洁净度控制

为生产高级别管线钢和冷轧板钢作准备,通过分析210t顶底复吹转炉-LF炉精炼-连铸(CSP)-轧制工艺流程生产Q235B钢的洁净度水平,提出了CSP生产钢的洁净度工艺控制方向.

CSP微合金钢混晶问题分析

讨论了CSP生产铌微合金钢Q345C的化学成分和轧制工艺,并就其产生的混晶现象从理论和实践上加以分析,最后提出CSP生产铌微合金化钢板的有关建议。

基于CSP工艺取向硅钢抑制剂析出及再结晶脱碳退火行为

利用SEM、EBSD和XRD等相关技术,研究了脱碳退火工艺对基于CSP工艺取向硅钢再结晶退火后的组织、晶界特征及析出相的影响。结果表明,脱碳退火5 min后,取向硅钢的再结晶晶粒尺寸较小,晶界特征理想,高能晶界Σ3和Σ9富集在{111}<112>、{112}<1 10>和{332}<533>等有利取向周围,促进了二次再结晶过程中高斯晶粒的形成;退火时间为7 min时,大角度晶界和{111}<112>、{112}<1 10>、{332}<533>等有利取向数量下降,不利于高斯晶粒的形核和长大;经不同脱碳退火工艺(3 min、5 min和7 min),析出相总体呈弥散状态分布,析出物在脱碳退火5 min的析出细小且分布均匀。

CSP产线全流程负荷分配策略优化

为了降低热连轧生产能耗,将出炉温度和负荷分配作为优化变量,建立生产能耗目标函数,采用一种参数自学习动态差分进化算法对目标函数进行求解,实现出炉温度和压下负荷分配的最优化。研究结果表明:对于典型规格,与传统的工艺制度相比,能耗降低9%左右,收敛速度快,计算时间能够满足在线使用要求,证明了该方法在线使用的有效性,为现场工艺提供了指导。

铸态低碳Nb—V—Ti微合金化中薄板坯中的显微组织和析出

研究了Nb—V—Ti微合金化钢中薄板坯（170mm厚）淬火压缩薄板坯工艺（CSP）中的凝固组织、奥氏体和析出物，发现二次枝晶臂间距和奥氏体晶粒尺寸稍大于用CSP生产的类似钢的薄板坯，这主要归功于板坯厚度增加后引起的较慢冷却速度。另一方面，凝固过程中形成的碳氮化物减小了二次枝晶臂间距，但固溶的TiN粒子和合金化元素可以抑制凝固和随后冷却过程中奥氏体晶粒的生长，在CSP薄板坯中除观察到亚枝晶、较大立方体和细小立方体析出物外，在CSP中薄板坯中也发现了枝晶析出物。

CSP连铸辊套毛坯成型与热处理工艺研究

CSP薄板坯连铸连轧生产线连铸辊套的制造工艺方案有多种,通过研究分析和比较,采用离心铸造加工成型工艺方案比较优化,而且可以通过改进热处理工艺及生产流程,提升2Cr13离心铸造连铸辊套的调质性能,提高生产效率,提高质量的一致性。

冷轧板再结晶退火中组织和织构演变的研究

薄板坯连铸连轧（CSP）热轧板料经热处理来适当调整组织后进行冷轧及退火,并运用电子背散射衍射（EBSD）技术研究了再结晶退火中组织和织构的演变。结果表明：发生再结晶的温度范围是530℃-590℃,590℃为完全再结晶温度;再结晶发生时冷轧变形基体和新晶粒取向的晶界角度差大约为25°-55°;{111}〈110〉、{111}〈112〉取向在再结晶初期和中期发生很大的变化,而{001}〈110〉、{112}〈110〉取向在再结晶后期才发生很大的变化;EBSD检测的结果分析可得{001}〈110〉、{112}〈110〉、{111}面取向储存的变形能依次增加。

钢水成分对钢的高温力学性能和CSP薄板坯表面纵裂的影响

从钢水成分影响钢的高温力学性能的角度,研究钢水成分对钢的高温力学性能和CSP薄板坯表面纵裂的影响。研究表明,钢在高温下的临界应力和临界应变是决定裂纹形成的内因,钢的高温塑性对CSP铸坯裂纹的形成起主要作用,添加提高钢的高温强度和塑性的化学元素对减轻表面纵裂的发生有利。

析出相对热成形钢氢致延迟开裂行为的影响

采用恒载荷和慢速率拉伸(SSRT)方法研究了薄板坯连铸连轧(CSP)和传统冷轧两种不同工艺生产的1500 MPa级热成形钢的氢致延迟开裂(HIDC)行为,采用氢渗透方法测量了两种钢的扩散动力学参数,采用扫描电镜和透射电镜分别观察了两种钢的断口形貌和析出相形貌。结果表明:CSP工艺生产的热成形钢具有较高的门槛应力值和较低的氢脆敏感性;CSP钢具有较低的氢扩散系数和较高的氢陷阱密度;在0.5 mA/cm^2充氢条件下两种钢的断裂机制均表现为沿晶+准解理混合特征;CSP钢中的析出相更为细小和弥散。从两种热成形钢的生产工艺流程出发,分析和讨论了CSP钢中析出相细小弥散的的产生原因以及对氢扩散动力学的影响以及对延迟开裂行为的影响。

SS400钢薄板坯高温塑性研究

通过Gleeble1500拉伸实验机对CSP生产SS400钢的热塑性研究,确定在700～850℃之间为连铸坯的低温脆性区,并且塑性的降低主要是由于薄板坯中AlN的析出和晶界网状铁素体的形成造成的,提高连铸坯顶弯或矫直温度(>850℃)可以避免或减少连铸坯表面裂纹的产生。

CSP工艺冷轧薄板组织演变和第二相分析

采用金相显微镜和QUANTA-400型环境扫描电子显微镜研究了包钢CSP工艺冷轧薄板生产过程中的组织演变,用化学相分析及X射线小角散射法研究了不同状态钢板中第二相的成分、数量及粒度分布。结果表明:包钢CSP薄板坯中复合夹杂物的数量极少。在CSP工艺冷轧薄板生产过程中,热轧板、冷硬板和退火薄板沿宽向边部的组织均较中部的组织细小,且热轧状态下最为明显。作为冷轧基料的CSP工艺热轧板中稳定氧化物夹杂的总量(质量分数)仅约14.3×10-6。冷硬板和退火薄板中的析出相主要为纳米级的M3C型和MC型析出物。冷硬板退火后M3C型析出物的总量比MC型析出物的总量多26～27倍。

基于CSP工艺一段式脱碳退火对取向硅钢初次再结晶晶界特征的影响

利用背散射衍射技术(EBSD),在一段式840℃不同时间脱碳退火条件下,研究了基于CSP工艺取向硅钢初次再结晶过程中的组织和结构变化。结果表明,在初次再结晶退火时间为4 min时织构类型较多,分别为{332}<533>、{554}<225>、{111}<110>、{001}<100>、{111}<112>、{001}<110>、{110}<001>、{110}<110>、{112}<110>、{110}<112>、{112}<110>、{012}<001>和{111}<231>等。当初次再结晶退火时间延长为5 min时,{111}<112>取向晶粒数量明显增多,而{332}<533>和{012}<001>取向晶粒比例下降。同时Σ3、Σ5和Σ9晶界比例升高,小角度晶界比例较少,而大角度晶界比例较多,这将有助于在二次再结晶退火时发生高斯织构。继续延长退火时间到6 min以后,Σ3、Σ5和Σ9晶界比例下降,小角度晶界比例提高,此时再结晶晶粒长大。

立式组合电磁制动对CSP结晶器内钢液流动及偏流控制

紧凑型带钢(CSP)薄板坯连铸结晶器在浸入式水口下方设置水平式的全幅一段电磁制动器(Ruler-EMBr),在进一步提高薄板坯连铸拉坯速度的情况下,不能有效控制CSP结晶器自由表面的钢液流速和液面的稳定性。为此提出一种新型的立式组合电磁制动(VC-EMBr)技术,并利用商业软件ANSYS FLUENT数值模拟研究了全幅一段电磁制动和立式组合电磁制动作用下CSP结晶器内钢液流动和浸入式水口结瘤造成结晶器内钢液偏流的控制效果。研究结果表明,立式组合电磁制动在CSP结晶器宽面形成总体呈"凹"型分布的稳态磁场,在保持全幅一段电磁制动水平磁极电磁特征和对结晶器内下返流流动和偏流的有效控制作用的前提下,同时在结晶器窄面的水口出流钢液冲击区和弯月面波动区域形成磁感应强度达0.26 T的立式稳态磁场,可有效控制结晶器窄面区域上返流流动,降低钢液自由表面的流速;采用立式组合电磁制动,使CSP结晶器内钢液自由表面的流速控制在合理范围之内,结晶器整个自由液面的流速分布更加均匀。VC-EMBr克服了全幅一段电磁制动装置对CSP结晶器上返流和自由液面流速控制不足的弊端,为进一步提高薄板坯连铸的拉坯速度提供新的技术措施。