轧制过程轧辊磨损数学模型试验研究

利用自行开发研制的DTW-166热磨损试验机,研究了高铬铸铁、高速钢轧辊的磨损量与工艺参数的关系。分析了现场轧制过程中正在使用的轧辊磨损模型,对该数学模型在结构上进行了改进,利用各种条件下的大量试验数据,回归得到热轧带钢轧辊磨损的数学模型。该数学模型的建立为提高设定计算中的板形控制功能提供了理论基础。

点焊冲击性能测试技术研究现状

点焊是汽车制造中广泛采用的连接工艺,点焊冲击性能是评价材料焊接性能、焊接质量、部件强度和汽车车身安全性能的重要指标。对点焊冲击性能测试技术的研究现状进行了综述,涉及材料领域和汽车制造领域测试点焊冲击性能的意义和特点、典型点焊冲击测试的加载模式、试样结构、焊点破坏形式、关键参数的测试方法、构件点焊冲击测试方法等,讨论了点焊冲击性能测试的关键技术和存在的问题,并预测了这一领域的未来发展趋势。

高强韧及延伸性能耐磨钢NM600关键技术研发与应用

采用Gleeble-3500热模拟试验机对超高强耐磨钢NM600进行试验,研究第1轧程控轧压下率与原始奥氏体晶粒尺寸的关系。结果表明:当单道次压下率范围在15%~25%时,板坯表面和心部同时发生充分的动态再结晶,得到细小原始奥氏体晶粒。根据耐磨钢NM600奥氏体连续冷却转变曲线,设定轧后空冷驰豫开始温度A c _(3)+(30~50)℃,空冷弛豫终止温度为A c _(3)-(30~50)℃,并通过在线控制冷却,以中等冷却速度冷却至640~660℃,调控淬火前的形变奥氏体晶粒尺寸以及铁素体、珠光体组织形态和尺寸;采用控温控速淬火+低温回火工艺,柔性化控制调质处理后板条马氏体的尺寸。所生产NM600耐磨钢组织中的马氏体板条束平均宽度为0.6021~1.7453μm,抗拉强度1890~2135 MPa,-20℃冲击功30~59 J,布氏硬度HBW586~602,延伸率≥10%,实现了高强度、高硬度、高韧性与高延伸性能的良好匹配。

360°辊压圈圆成型压路机振轮耐磨钢关键技术研发及应用

通过静态相变转变规律研究,采取控温淬火热处理工艺,控制细小板条马氏体与残余奥氏体百分比含量,获得了具有高强度、高硬度、高耐磨性、良好低温韧性以及一定延伸性能的耐磨钢,提升了成型延伸性能。结果表明,轧制工艺采用渗透控制轧制,促使钢板形变由表面向心部均匀、同步渗透,使其厚度方向形变一致,可得到细小、均匀的原始形变组织;开发的压路机振轮耐磨钢NM360-YLJ厚度为16~40 mm,辊压圈圆直径为0.8~2.4 m,圆度偏差为0.8~2.0 mm;微观组织中细小板条马氏体含量≥95%,残余奥氏体含量≥2.0%,抗拉强度≥1100 MPa,耐磨性为Q355级别产品的2.4倍以上。

低成本590MPa级汽车大梁钢板的工业试制

在攀钢1450热连轧生产线进行了利用510MPa级化学成分的钢坯轧制590MPa级汽车大梁钢的工业试验，分析了钒微合金钢通过晶粒细化和沉淀强化提高性能的工艺原理。结果表明，终轧温度控制在800～850℃，卷取温度控制在610-50℃，可以获得良好的细晶强化和沉淀强化效果，产品具有良好的综合力学性能。

控制冷却方式和设备的发展

控制冷却作为一种实用而有效的技术日益受到人们的重视 ,本文分析了当前控制冷却方式的性能及适用范围 ,并对相应的控制技术做了简要介绍 。

不同温度下X100管线钢的冲击韧性

通过对X100管线钢试件冲击示波曲线、冲击断口形貌的观察,对比分析了在温度20℃、-60℃及-80℃条件下试件的冲击性能,研究了冲击过程中裂纹的形核和扩展规律。结果表明,裂纹启裂及扩展功所表现出的韧脆特性与总冲击功不同。随试验温度降低,断口分层现象明显,断口分层小平台可提高试验钢的断裂韧性,片状夹杂物则促进了脆性断口的产生;随温度降低,裂纹的扩展路径呈直线化,且尖角状裂纹较多。

层流冷却中卷取温度精度的优化

针对某热轧厂层流冷却系统的具体情况 ,从理论和工艺的角度分析了控冷过程中换层别后自适应能力差、尾部温差大和低目标卷取温度精度低等问题产生的原因 ,提出虚拟检测水温、反推减速点、细化层别等相应的优化策略 ,并介绍了智能控制在控冷过程中的应用·对提高控冷精度 ,优化生产工艺具有一定意义·

带钢冷轧闭环反馈控制最优化算法程序开发

基于多变量最优化控制的带钢闭环反馈控制模型能够充分利用弯辊和轧辊倾斜等平直度控制机构对板形偏差进行控制。闭环反馈控制的目的是使带钢实测板形与目标板形一致,闭环反馈最优化算法程序能充分利用输入信息,全面考虑多个执行机构对板形的作用,避免各控制之间的相互影响,它是该模型准确计算板形调节量的关键。为了实现自主建立带钢冷轧生产线,对某厂1 700 mm四机架四辊冷连轧机第四机架闭环反馈控制进行深入研究,根据对偶法采用C语言开发出基于多变量最优化闭环反馈计算程序并将其嵌入到可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,PLC)中,开发出自主的基于多变量最优化闭环反馈控制模块。由该模块计算的闭环反馈平直度执行机构调节量与采用Matlab工具箱Quadprog函数计算结果一致,计算精度高。

轧制过程表面氧化层控制技术的研发应用

基于对热轧氧化铁皮生成机理及缺陷产生机理的基础研究,对影响氧化铁皮生成不同结构和厚度的相关因素进行了详尽分析,得出形成以α-Fe+Fe_3O_4、FeO以及致密Fe_3O_4/Fe_2O_3为主的三大类氧化层结构以及厚度的控制方法,同时对精轧轧辊粗糙度对板带板面质量以及后续涂装质量的影响进行了深入研究。将研究结果应用于实际生产,形成表面免处理化钢、易酸洗钢和直接还原镀锌产品。免处理化产品包括免酸洗和免喷砂钢,用于制造重载汽车的大梁以及集装箱的面板;易酸洗钢可显著降低冷轧的酸液消耗,提高生产效率和酸洗质量;直接还原镀锌工艺采用连退镀锌生产线氢气还原的方法制造合格的镀锌产品,免除酸洗工序。以上技术和产品体现了柔性化制造的工艺思想,减少了对环境的污染,降低了制造成本,形成了氧化层控制及应用的技术路线。

喷水冷却对400MPa级超细晶粒钢焊接接头组织和性能的影响

采用手工电弧焊焊接400MPa级超细晶粒钢,并对不同冷却条件下的焊接接头显微组织及力学性能进行分析。结果表明,400MPa级超细晶粒钢手工焊焊接接头热影响区存在着严重的晶粒长大和强度下降现象;焊接过程中采用喷水冷却可明显提高焊接接头强度,实际生产中可以应用手工电弧焊水冷处理方法焊接400MPa级超细晶粒钢。

Q235特厚钢板生产工艺研究

以250 mm Q235铸坯为研究对象,采用热机械控制工艺(TMCP)和再结晶控制轧制+加速冷却(RCR+ACC)两工艺进行了110 mm Q235C特厚板工业试制,对比了两工艺厚板的组织和性能。结果表明,两工艺钢板组织和性能均满足GB/T 700-88要求。TMCP工艺钢板表面组织为多边形先共析铁素体+贝氏体+少量珠光体,RCR+ACC工艺表面组织为铁素体+贝氏体;其余部位组织均为铁素体+珠光体,且晶粒度基本相当。与TMCP工艺相比,使用RCR+ACC工艺在奥氏体高温区轧制钢板,变形抗力低,有利于降低轧机负荷或实现低速大压下轧制,且省去TMCP工艺中间待温时间,实现了超厚板轧制过程的减量化。

三维流函数法解析在塑性加工中的应用

以实例从理论到实际应用的研究 ,介绍了三维流函数法解析塑性加工问题具有的方便、灵活的特点 .它易于建立满足复杂边界条件的运动许可速度场 ,有利于参数的优化处理 ,有利于分析变形行为和确定加工界限 ,有利于解析过程的泛用化 .

锌液倒角对垂直电磁封流过程中电磁力的影响

以往研究垂直热镀锌技术时,将锌液区域视为理想的矩形,而实际锌液边界是曲线.为更准确了解锌液受力的规律,本项目将锌液区域假设为带倒角的矩形区域,分别研究了锌液无量纲间距为7.375~7.625,励磁电流频率为3~7 Hz,倒角的无量纲距离为0~25、0.5和0~75时锌液的受力情况.实验结果表明:在考虑边界倒角情况下,锌液受到的电磁力随倒角增大而减小,锌液电磁力峰值随着频率增大而逐渐减小,提高励磁频率可以使锌液在一个周期内受力更平稳.锌液的倒角越大,锌液一个周期内所受电磁力最大幅值和最小幅值的差值越大.

中厚板四辊轧机机架优化设计的遗传算法

基于中厚板四辊轧机机架的优化问题的性质，提出了用遗传算法来进行优化设计，并在计算机上进行求解，通过与用惩罚函数法所获得的最优解的比较，表明该算法在本优化设计中的有效性。

热轧低碳钒钢强韧化机制的研究

采用不添加Mo,Cr,Ni,低成本V-N微合金化的成分设计,对实验钢进行控轧控冷(TMCP)实验,探讨其相变机理与析出行为,利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段,系统地研究了热轧微观组织和综合力学性能.结果表明,显微组织为针状铁素体、准多边形铁素体和粒状贝氏体及少量三角状M/A岛,析出的细小V(C,N)粒子呈不规则的椭球状,较均匀弥散地分布于铁素体基体内部.实验钢的屈服和抗拉强度分别为618,701 MPa,断后延伸率19%,冷弯性能合格,扩孔率达到94%,延伸凸缘性能及低温冲击性能良好,满足轮辐用钢的加工要求.细晶强化、固溶强化、析出强化、相变强化为主要强化机制.

异步热轧对压力容器钢组织及力学性能的影响

对比研究了异步热轧对压力容器钢组织和力学性能的影响。结果表明:异步轧制材料的晶粒尺寸由表层至中心逐渐增大,表层晶粒达到1 mm;常规轧制沿厚度晶粒尺寸差别较小;常规轧制冲击试样断裂由脆性与韧性构成,而异步轧制试样断裂为韧性;异步轧制的强度及塑性优于常规轧制。

浇包内温度场的有限元数值模拟

根据实验室双辊铸轧铝薄带的实际条件,针对浇包在充满铝液至开浇前的停置过程中的温度变化问题,采用二维能量传输的数学模型和ANSYS有限元分析软件,计算了不同预热温度、不同保温方式下浇包内温度场随时间的变化规律,为确定合适的开浇时间提供了理论依据。

回火温度对高Cr马氏体耐热钢组织与性能的影响

利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)及电子探针(EPMA)等手段,系统研究了不同回火温度下9%Cr马氏体耐热钢的组织及力学性能变化.结果表明:回火后位错网络化、析出相形态、板条马氏体破碎化等是影响力学性能变化的主要因素.正火并760℃回火后在室温和550℃条件下抗拉强度分别达到657和556 MPa,0℃冲击功达到285 J,此回火温度下实验钢具有最佳综合力学性能.700,820,850℃回火,韧性大幅降低.高温服役条件下不发生粗化的M X相弥散分布在铁素体和马氏体中,与马氏体高温回复形成的亚稳态多边形结构有效提升耐热钢抗高温蠕变性能.

700MPa级高强度调质钢板焊接性能研究

从低成本700MPa级调质中厚钢板的焊接性能着手，分析了母材的成分、组织及性能特点，研究了其焊接冷裂纹敏感性、焊接过程中的热输入量以及焊后热处理过程对试验钢焊接接头组织和性能的影响。结果表明，针对50mm厚的700MPa级高强度调质钢板，在中等拘束条件下，采用BHG-4M焊丝富氩混合气体保护焊、预热100℃的工艺进行焊接可以防止冷裂纹产生；在苛刻拘束条件下，最低预热温度在120℃以上才能防止裂纹产生；试验钢对焊接工艺规范有较强的适应性，焊接热输入量在8．85～24．17kJ/era范围内变化时，试验钢焊接接头的综合力学性能保持在较高水平。