A brief investigation on transversal temperature distribution during hot rolling

Temperature evolution of a working piece during hot rolling has a significant influence on the microstmcture and final mechanical properties of the material. As the measurement technologies improve, on-line measurement of the temperature across the strip width has become accessible, and thus monitoring and control of the transversal temperature distribution during hot rolling can be realized. The scanning of the temperature across the strip width can help us to understand the state of the temperature variation at the strip edges and as a result help us improve the temperature homogeneity of the strip. In this paper, reaearch on temperature distribution along the strip width is reviewed first, and then the mechanism of the scanning measuring devices is introduced. With the temperature scanning measurement data taken from the finishing mill entry point and the down coiler entry point, the temperature distribution at the strip edges is analyzed. It is pointed out that the roughing process is the main contributor to the temperature inhomogeneity. Furthermore,the contribution of the edger heater to the temperature homogeneity is investigated.

Formation of Edge Crack in 1.4%Si Non-oriented Electrical Steel during Hot Rolling

Microstructure evolution, dynamic recrystallization, high temperature oxidation and hot ductility of 1.4 % Si non-oriented electrical steel sheets were investigated to reduce edge cracking. The causes of cracking were found to be coarse as-cast microstructure, grain boundary oxidation in reheating furnace, lack of dynamic recrystallization during hot rolling and increase of temperature, resulting in reduced hot ductility in strip edge region. Countermeas- ures against the edge crack are proposed accordingly. Lowering reheating temperature and reducing holding time re- duced oxidation and decarburization. Hot charging temperature was increased to decrease reheating temperature. And using an edger can refine microstructure in strip edge region. Finally, edge heater can be added to increase edge re- gion formability by inducing dynamic reerystallization and ductility by increasing temperature.

带钢原始边裂缺陷拉伸有限元仿真与改进措施

以带钢原始边裂缺陷为研究对象,利用有限元对带钢拉伸过程进行仿真模拟,结果表明,裂口位置应力明显比其他部分大,最大达到256 MPa,裂口区域属于应力集中区域,安全系数较低,轧机轧制时易发生断带事故。为改善边裂缺陷,提出了修订热轧温度与冷连轧轧制规程等措施,实践效果良好。

低合金钢制方管焊后斜向裂纹的原因分析与改进措施

针对Q355B低合金热轧钢带弯折制方管焊接后出现斜向裂纹问题,选择7.75 mm问题钢带为研究对象,进行化学成分、力学性能、布氏硬度、金相组织等检验分析。结果表明,母材钢带各项指标均符合标准要求。分析认为纵剪剪切质量不高,剪切时边部出现了小裂口,卷管应力造成裂纹扩展是造成焊后裂纹的主要原因。实际生产中选择合适纵剪刀具,定期维护保养,避免刀具锈蚀、磨损等应力集中缺陷对钢带边部剪切质量的影响,同时根据钢带厚度及力学性能,合理布局剪切垫板,调节至合理高度,优化剪切工艺,可有效避免该类焊后裂纹问题。

取向硅钢冷轧断带问题研究

对取向硅钢冷轧过程出现的断带缺陷进行了跟踪,明确了从起皮到形成孔洞,再到断带的演变过程,采用扫描电镜对翘皮缺陷进行研究,结果表明:翘皮缺陷中主要元素是Fe、Si、Al,与基体一致,另外还有微量的Ca、Mg、K、Na等元素。冷轧起皮、断带主要是由于热轧边裂缺陷遗传而成。热轧过程部分边部掉肉飞溅至热轧板表面被压入,在冷轧过程由于伸长率与基体不一致而起皮剥落。通过降低铸坯加热温度、缩短高温段在炉时间、优化轧制模型,有效抑制了热轧板边裂的产生,从而解决了冷轧断带问题。

降低热轧卷钢质缺陷的研究

通过对热轧卷的钢质缺陷进行系统分析,研究了钢中铝氮积、锰硫比值对钢质质量的影响。同时通过采取优化成分控制,提升中包吨位,改善液面控制,提高保护渣粘度等措施,减少钢质缺陷的产生,提升了热轧卷质量。

低合金热轧钢带冷弯开裂的分析与改进

针对低合金热轧钢带弯折后导角开裂的实际问题,经合理取样,采用金相显微镜微观组织观察、扫描电镜分析、力学性能检验等方法对试样进行综合分析,探讨低合金热轧钢带弯折开裂的可能原因。结果表明:钢带为11.75 mm,规格较厚,基体组织为珠光体和铁素体,晶粒细小均匀,强度偏高,经剪切后,边缘存在细小毛刺,弯曲时折弯半径过小,易形成应力集中导致折裂,外层金属变形程度超过变形极限是弯折开裂的主要原因;厚规格钢带表面存在氧化铁皮,表面质量较差;心部位置存在一定珠光体偏析,加剧了开裂可能。实际生产中,合理控制材料强度及铸坯偏析;弯折加工时,做好钢带表面及切边精度处理,降低应力集中可能;选择恰当的工艺方案及合理的圆角半径,使折弯过程中钢材流动阻力减小。通过采取以上措施,可有效避免低合金热轧钢带在弯折制管过程中出现的导角开裂问题。

数字孪生驱动的热轧钢卷边裂管控框架

在实际生产中导致热轧钢卷出现边裂缺陷的因素众多,并且人员也无法对边裂缺陷进行实时预测。针对这些问题,本文结合数字孪生技术,提出热轧钢卷边裂缺陷管控框架,从虚拟模型仿真和数据驱动的角度出发,建立钢卷热轧过程孪生模型,并分析了数据采集、数据融合、融合数据一致性检验、边裂缺陷预测等关键技术,最后展望了该理论框架的实现对边裂缺陷的管控效果。

CSP热轧板卷边部裂纹成因

用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和能谱分析等方法研究了涟钢CSP热轧板卷边部裂纹的成因.结果表明:连铸坯表面的深振痕是热轧板卷边部裂纹的起源,连铸坯角部过冷导致奥氏体晶界AlN的细小析出,加剧了连铸坯对裂纹的敏感性.连铸坯经过精轧机组的轧制后,连铸坯表面的横裂纹扩展成为热轧板卷的锯齿状裂纹,严重时会造成烂边或掉块.

CSP生产的热轧薄板边裂的影响因素与控制

通过大量的生产试验与数据 ,证明了钢中残余元素特别是铜含量是引起热轧薄板边裂的主要原因。调整钢水成分、控制薄板坯在均热炉的进出温度与时间可以消除或减轻边裂。

CSP工艺Q235B热轧带钢边部裂纹成因分析

为减少采用CSP工艺生产的Q235B热轧带钢边部裂纹缺陷,分别在Q235B连铸坯和热轧带钢裂纹处进行取样,通过宏观形貌、金相组织、扫描电镜及能谱分析等方法,研究铸坯角部横裂纹与热轧带钢边部裂纹的演变规律和形态变化。结果表明,结晶器卷渣、冷却不均匀是产生连铸坯角部裂纹的主要原因;第2道次过渡带钢的金相组织中出现混晶现象,裂纹边上存在脱碳现象;热轧带钢边部裂纹主要源自于铸坯裂纹,并在轧制过程中得到扩展。根据连铸工艺参数,对边部裂纹缺陷率与液渣层厚度、保护渣消耗量、结晶器振动参数、中间包过热度、结晶器传热参数以及铸坯宽度的关系进行统计分析,并提出相应的边部裂纹控制工艺措施。

立辊调宽热粗轧过程三维有限元模拟

采用非线性有限元软件MARC,通过三维弹塑性热-机耦合的方法模拟了低碳钢板六道次粗轧过程,分析了粗轧过程中板坯边角部金属的流动趋势、轧件表面等效应力-应变及温度场的分布规律。模拟结果表明,在立辊调宽工艺条件下,轧件边角部金属向板坯表面流动,在原始边角部位置表现出低温、高应力应变规律,是产生裂纹翘皮等缺陷的高危区。

CSP工艺生产热轧板卷边裂的分析和控制

经分析得出涟钢采用CSP工艺生产SS400钢板卷时,因不合理的二冷水量使70 mm薄板坯横向冷却不均匀和角部过冷,导致奥氏体中AlN析出造成晶界脆性,带钢在弯曲和矫直时产生边裂。通过控制钢中AlS含量为0．02％～0．03％及减少连铸过程吸氮和降低板坯边缘二冷水量等工艺措施,使SS400钢板卷的优等品率从92．27％提高到98．09％。

热带轧机轧辊表面氧化膜疲劳脱落的有限元分析

根据热带轧机工作辊与支撑辊之间的接触应力、带钢与工作辊之间的应力 ,以及轧制过程中的轧辊热应力解析结果 ,利用大型有限元分析工具ANSYS分析了热轧带钢轧辊的表面氧化膜疲劳脱落问题· 结果表明 ,随着加载次数的增加 ,氧化膜在原有微裂纹处沿X方向的疲劳应力增加 ,这将导致在原有微裂纹处沿Y方向产生疲劳裂纹· 在氧化膜与轧辊基体的结合面上 ,由于剪切应力的增加将发生沿轧辊氧化膜与轧辊基体结合部位X方向疲劳裂纹· 由于X方向疲劳裂纹和Y方向疲劳裂纹的不断扩展 ,使得裂纹相遇而导致了轧辊表面氧化膜的脱落·

热镀锌板折弯锌层起皱原因分析及解决措施

针对厚度规格2.0 mm以上的LACK系列热镀锌产品,在客户折弯成形过程中易出现锌层起皱问题,通过SEM对缺陷位置的形貌组织进行了观察,发现基板表面晶粒尺寸粗大,造成带钢最表层强度下降,并随着晶粒尺寸的增大,裂纹形成需要的外加切应力及裂纹扩展的最大正应力均减小。采用有限元软件对成形过程中的应力情况进行分析发现,锌层起皱位置为成形过程中等效拉应力最大的位置。最后,提出了优化热轧工艺的措施来有效消除带钢表面粗晶和起皱现象。

梅钢1422mm热轧带钢宽度控制的改进

上海宝钢集团梅山钢铁有限公司热轧厂1422mm生产线通过2005年和2006年进行的两次技术改造,将粗轧设备全部更换,增设全新的立辊轧机E_2,并采用AWC控制技术和RSU控制模型,使99%以上的带钢宽度精度控制在0～+15mm以内。

冷轧低碳钢薄板边裂原因分析

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机等仪器,结合热轧板板形测量对冷轧低碳钢薄板边裂原因进行了分析。结果表明:由于热轧板边部部分区域未发生完全再结晶,导致在冷轧时未再结晶区域和再结晶区域的变形抗力不一,造成了冷轧板的边裂。

边部加热对热轧带钢板形的影响

边部加热对于均化热轧带钢横向温度分布、提高产品性能及尺寸精度具有重要影响。采用有限元法模拟计算了粗轧后轧件温度场分布 ,为边部加热宽度的确定提供了依据 。

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。

轧制温度对AZ31B镁合金薄带轧制的边裂及显微组织的影响

在不同轧制温度对AZ31B镁合金薄板进行了温轧,对不同厚度板带的边裂和显微组织进行了观察和分析。通过轧制试验研究了轧制温度对AZ31B镁合金薄带的边裂和显微组织的影响。结果表明:镁合金薄板温轧边裂是由剪切变形引起的。随着轧制温度的升高,裂纹的深度和间隔都大幅度减小,孪晶数量减少,晶粒尺寸增大。在220℃轧制能够有效抑制边裂的产生,并得到较为理想的晶粒组织。