仿真实验在钢铁冶金教学中的应用

冶金过程是一个复杂的工业过程,设备庞大,工艺程序多,且危险因素较多。学生在实习过程中无法亲自操作设备,也难以把握整个流程。网络模拟炼钢系统集成了炼铁、炼钢、连铸、轧制等冶金生产环节。通过学生的实际操作,可以深刻理解并掌握生产工艺。对专业课的学习也起到了促进作用。

相关学科协同创新实验平台在钢铁冶金教学中的应用

冶金过程涉及多个学科。单一知识面对学生适应企业岗位有较大阻碍,特别是管理岗位。企业复杂的运作方式又使得学生在有限的实习时间内无法全部掌握。相关学科协同创新实验平台针对这一问题,以钢铁冶金为核心融合管理等学科为学生提供了一个全面了解企业运作的平台。

控轧控冷工艺对冶金锯片用65Mn钢表面氧化皮的影响

为了改善65Mn钢热轧板表面氧化铁皮质量,采用SEM和XRD衍射分析仪,研究了冷却速率、卷取温度和终轧温度对65Mn钢实验室热轧的钢板表面氧化皮结构及相组成影响。结果表明:冷却速率较低时,65Mn钢热轧板表面氧化皮由Fe2O3和Fe3O4组成的双层相结构,冷却速率较高时,65Mn钢热轧板表面氧化铁由Fe2O3、Fe3O4和FeO组成的三层相结构;卷取温度670℃时,65Mn钢热轧板表面氧化铁由Fe2O3和Fe3O4两相组成,卷取温度620℃时,65Mn钢热轧板表面氧化铁由Fe2O3和Fe3O4和FeO三相组成;终轧温度越高,65Mn钢热轧板表面氧化铁皮越厚,终轧温度860℃时,会导致氧化皮压入65Mn热轧板基体。

超薄规格热轧板卷稳定轧制及板形控制技术

唐钢UTSP生产线通过对板坯温度控制、压下分配、轧制速度、板形控制等进行研究和实践,开发了薄板坯连铸连轧生产线辊底式加热炉蓄热式燃烧技术与超薄规格板卷稳定轧制技术,提升了板形控制能力,提高了超薄规格板卷轧制稳定性和板形质量,实现了薄板坯连铸连轧生产线1.0 mm超薄规格热轧板卷的大批量稳定生产。通过技术升级和改造,目前1.0 mm超薄规格单轧程产量可达555 t,规格比例达到60%以上,且带钢板形及表面质量满足品种开发和产品质量要求。

虚拟交互学习在钢铁冶金教学中的应用

冶金过程是一个复杂且危险源较多的工业过程。学生在实习过程中无法亲自操作设备,也难以把握整个流程。虚拟交互学习系统集成了炼铁、炼钢、连铸、轧制等冶金生产环节。通过学生不同的角色扮演,可以深刻理解并掌握生产工艺。对专业课的学习也起到了促进作用。

多媒体教学在钢铁冶金教学中的应用

冶金过程是一个复杂的工业过程,设备庞大,工艺程序多,且危险因素较多。学生在实习过程中无法观察设备全貌,也难以理解内部过程。多媒体教学系统集成了炼铁、炼钢、连铸、轧制等冶金生产环节。通过学生的实际操作,可以深刻理解并掌握生产工艺。对专业课的学习也起到了促进作用。

大学生创新能力的培养存在的问题与对策

目前大学生普遍存在创新能力不足,学习过程被动,教师满堂灌,学生思考及提出自己想法的时间有限等问题。其中一方面原因是学校管理模式不灵活。针对这些培养大学生创新能力过程中存在的问题,提出了利于大学生培养创新能力的教学方式及学校管理模式。

回火温度和保温时间对冶金锯片用65Mn钢性能的影响

为研究回火温度和保温时间对冶金锯片用65Mn钢力学性能的影响,设计了6种回火温度和4种保温时间,分别测定其力学性能和显微组织。结果显示:65Mn钢在淬火条件相同时,回火温度对性能的影响显著,回火保温时间对65Mn钢力学性能的影响不明显。在保证工件力学指标的前提下可以适当提高回火温度,显著缩短回火保温时间。

建筑节能新技术在当代建筑中的应用

总结了外墙保温、太阳能光电和光热技术、地源热泵技术、热管和相变蓄热材料等技术在建筑节能中的应用,并介绍了它们的特点。并对它们的应用前景做了简要分析。

配分温度对低碳高强Q&P钢组织及力学性能影响

采用光学显微镜、场发扫描电镜和X射线衍射仪研究了配分温度对低碳高强Q&P钢的组织演变规律,并分析了配分温度对其力学性能和残留奥氏体含量的影响。结果表明:实验用钢0.20C-1.28Mn-0.37Si经过Q&P处理后,随着配分温度的升高,其抗拉强度逐渐降低,伸长率先升高后降低,在配分温度400℃时,强塑积达到最大22610 MPa·%;随配分温度的升高,析出的碳化物开始聚集长大,并消耗了马氏体中扩散的碳,使残留奥氏体的含量降低,残留奥氏体含量在400℃时达到最大的体积分数5.3%,试样拉伸断口形貌具有典型的韧窝状特征。

控轧控冷工艺对J55石油套管用钢带状组织影响

为消除或减轻J55石油套管用钢带状组织,通过热轧试验研究变形温度、终轧温度、奥氏体未再结晶区压下率、轧后至卷取温度前冷速以及卷取温度等,对J55石油套管用钢带状组织影响规律。研究结果表明,随着变形温度的提高,金相组织中带状组织呈逐渐减弱趋势,而且终轧温度较高可以减少带状组织的产生。采用奥氏体未再结晶区大压下制度,不仅可以明显减少带状组织的产生,还可以细化晶粒。适当加大终轧后冷却速度,可消除或减轻铁素体+珠光体的带状组织。卷取温度对带状组织的消除或减轻无显著影响,建议适当降低卷取温度,以保证层流冷却的加速冷却。

配分时间对低碳高强Q&P钢组织及力学性能影响

在普通C-Mn-Si系Q&P钢的成分基础上,设计了一种低碳的Q&P钢种,并通过金相显微镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸实验等对低碳Q&P钢的组织性能以及配分时间对低碳Q&P钢组织性能的影响进行了研究。结果表明:实验用钢经过Q&P处理后,在配分时间为30 s时得到最佳的力学性能,抗拉强度为1340 MPa,伸长率为20%,强塑积达到最大26800 MPa·%;随配分时间的延长,抗拉强度和伸长率均逐渐降低;残余奥氏体含量在配分时间为30 s时达到最大值9.3%,随配分时间的延长,残余奥氏体量逐渐降低。

热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金钢板镀层表面形貌及组织特征研究

采用光学显微镜、SEM、EDS等实验手段,研究了Ti元素对热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si板的镀层表面形貌、元素分布、成分组成、横截面相组成体积比的影响。结果表明：无添加Ti元素的1#镀铝锌产品表面锌花尺寸偏大且不均,Al、Zn、Si等元素在表面分布规律不明显,镀层总厚度在15-17μm之间,其中外镀层15μm,内镀层1.8μm,镀层截面由约65%的富铝相＋35%的富锌相组成;添加Ti元素的2#镀铝锌产品镀层表面光泽比1#亮丽,立体感效果显著,锌花尺寸也更加细碎均匀,Al、Zn、Si等元素呈现较明显的规律分布,镀层总厚度在24.3-26.7μm之间,其中外镀层24.8μm,内镀层1.6μm,镀层截面组织由约76.2%的富铝相＋22.7%的富锌相及少量的富硅相组成。

低碳硅锰系Q&P钢增塑机制及组织性能

采用双相区保温-淬火-配分工艺对低碳硅锰钢进行处理,通过场发射扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸实验等对该Q&P钢增塑机制及其组织性能进行研究。结果表明:实验用钢经双相区保温-淬火-配分处理后,综合力学性能优于传统Q&P钢;双相区合理的保温时间可以减少室温组织中二次淬火马氏体含量,以保证更好的塑性;实验用钢经Q&P工艺处理后室温残余奥氏体含量为4.9%,而经双相区保温-淬火-配分处理时,随着双相区保温时间的延长,室温残余奥氏体含量呈先增加后减少的趋势,在双相区720℃保温1500s再经Q&P处理后残余奥氏体含量达到最大值7.3%,综合力学性能最佳。

Q235钢在模拟海水全浸区腐蚀行为的研究

为了研究Q235钢在海水中的耐腐蚀性及腐蚀机理,采用静态浸泡试验方法,研究了Q235钢的腐蚀速率、局部腐蚀形貌、腐蚀断面形貌,并对腐蚀层成分进行分析。结果表明:Q235钢在模拟海水全浸区的腐蚀速率先降低,然后略有升高,再略微降低,最后趋于稳定,其抗腐蚀能力较好;腐蚀先出现点蚀,最后形成连续的腐蚀层;腐蚀层分为两层:内锈层是Fe3O4、α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH的混合物,外锈层是γ-FeOOH。

冷轧钢板表面缺陷的种类及形成原因

对冷轧钢板生产中出现的表面缺陷进行了分类,主要分析了孔洞类、氧化铁皮压入类、边裂类、起皮类等缺陷的主要待征及产生的原因;明确了相关缺陷产生的影响因素,并提出了相应的预防措施。

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。

成分及偏析带对65Mn钢热处理后组织性能的影响

研究了化学成分及偏析带对65Mn钢经淬火+中温回火处理后的组织性能的影响。结果表明:较高Si、Mn含量的65Mn钢的抗拉强度和硬度随淬火温度的升高呈逐渐增加的趋势更明显,但较低Si、Mn含量的65Mn钢具有更高的抗拉强度和硬度;Si、Mn含量高的65Mn钢淬透性强,组织为针状铁素体和细粒状渗碳体的混合物组成的回火屈氏体,而较低Si、Mn含量的65Mn钢,则得到回火屈氏体和多边形铁素体的混合组织;Mn偏析引起奥氏体相变过程中C的再分配,经过淬火+中温回火得到回火屈氏体+多边形铁素体组织,而原始组织均匀的65Mn钢则得到回火屈氏体组织;偏析带使热处理后65Mn钢的抗拉强度和硬度有所降低。

双热源集成发电系统研究

阐述了烧结工序中烧结机烟气和冷却机废气两种余热分布规律及协同回收利用原则,对立式逆流冷却机、热废气-烟气双热源余热锅炉装置、三进口余热锅炉装置及双余热源集成发电系统进行了研究,并以宝钢2号烧结余热回收系统余热源参数为基础,在烧结机烟气和冷却机废气携带热量不变的工况下,对研发的集成发电系统选定两种方案与原余热回收方案进行热经济性计算与对比分析.结果表明:双源集成发电系统两种方案的余热锅炉效率分别达到了73.4%和69.0%,发电净功率分别达到了16.40 MW和15.40 MW,研究结果可为中低品位余热高效回收装置的研发提供科学依据和技术支撑.

焊瓶用HP295热轧带钢组织控制与生产工艺研究

采用Gleeble．3500热模拟试验机研究了焊接气瓶用钢HP295的高温热塑性、焊接热影响区的冲击韧性、控制冷却工艺对HP295钢室温组织的影响规律；结合优化成分设计以及合理的冶炼和连铸工艺控制，开发出了满足技术要求的焊接气瓶用HP295热轧带钢。工艺参数为：出炉温度1150～1200℃，精轧进口温度1010~1050℃，终轧温度840～870℃。卷取温度630～670℃；在层冷前段强冷到700～720℃后，空冷3～4S，第二阶段以10~15℃／s冷却至卷取温度。