高铬耐候钢Q350EW高温热塑性分析

为评估Q350EW高铬耐候钢连铸过程裂纹敏感性,利用Gleeble3500热模拟试验机测定了Q350EW高铬耐候钢高温热塑性,并结合Thermo-Calc热力学软件理论计算Q350EW高铬耐候钢析出相分布规律。利用扫描电镜结合光学显微镜对高温拉伸断口宏观、微观形貌以及断口处的显微组织观察分析。研究结果表明,随着加热温度升高,Q350EW高铬耐候钢抗拉强度降低;断面收缩率曲线在700~800℃附近出现凹谷,775℃时断面收缩率最低为64.9%。凹谷温度范围内断口形貌主要由韧窝组成,其断裂机理为韧性断裂;显微组织分析表明,原奥氏体晶界出现铁素体致使塑性降低,但是由于铁素体含量较高,Q350EW高铬耐候钢塑性仍保持较高水平。通过优化连铸二次冷却等关键工艺参数降低Q350EW高铬耐候钢铸坯裂纹风险性,建议铸坯角部弯曲矫直段温度<750℃。

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430不锈钢用连铸保护渣渣圈形成长大机理分析和控制措施

针对430不锈钢(0.03~0.04C,16~17Cr)生产过程中渣圈粗大的问题,利用电感耦合等离子体发射光谱仪、半球点熔点仪、粘度仪等设备对比分析了保护渣与渣圈的化学成分与理化性能,通过电子探针观测渣圈的微观结构,探究渣圈形成长大的机理。研究发现:除渣圈C含量0.53%和原渣C含量2.87%外渣圈成分与原渣无明显变化,但粘度与熔点均有所降低,渣圈约70%的区域由烧结相构成,其余30%为结晶相,主要由枪晶石与黄长石构成。烧结相的大量粘结是渣圈形成长大的主要原因。提高保护渣中预熔料比例至70%~80%及炭黑含量≥2%,并在生产中进一步稳定保护渣熔化过程,可有效抑制渣圈长大。

CSP生产DQ深冲低碳钢连铸薄板坯中非金属夹杂物研究

为了改善酒钢CSP流程生产的低碳铝镇静钢中的非金属夹杂物问题,对其炼钢和连铸等各个阶段取样,通过金相组织分析、电子探针及扫描电镜观察对钢中氧夹杂物进行了研究。结果表明,现行工艺铸坯中含T[O]30×10^-6以上,通过采用转炉冶炼N2/Ar切换工艺、LF软吹≥6 min、钢包浇注余量2%~4%等工艺措施后,使2μm夹杂物≥66%,球形夹杂物≥94%,夹杂物类型以钙铝酸盐加一定量CaS为主。工艺优化后,各项指标满足DQ级深冲钢的要求。

40CrNiMoA钢同质焊条焊接接头组织和性能研究

分析了焊接电流70 A、80 A、90 A对40CrNiMoA钢焊缝接头组织和力学性能的影响。随着焊接电流的增大,焊缝外观质量较好。随着焊接电流的增大,熔池区温度升高,奥氏体晶粒尺寸增大,导致马氏体组织粗大。焊缝的显微组织为马氏体及少量残余奥氏体。焊缝的硬度远高于母材的硬度,且波动较大。热影响区的硬度从母材向沿焊缝方向逐渐升高。焊接接头纵向应力在焊缝中心为压应力,向外压应力减小。焊接颜色区边界处纵向应力为拉应力,且该点拉应力最大。焊接接头横向应力在焊缝中心为拉应力,向外逐渐增大,焊接颜色区边界处变横向拉应力达到最大。焊接电流和热输入增大,降低了材料的韧性,组织中铁素体增多及焊接残余应力是诱发脆性断裂的原因。焊接电流80 A是40CrNiMoA同质焊条平板对接焊接工艺的最佳的焊接电流。

普通取向硅钢板坯低温加热生产工艺及磁性研究

研究了以Cu2S+AlN为抑制剂采用低温板坯加热二次冷轧法和中间厚度完全脱碳的工艺生产0.30 mm厚普通取向硅钢(/%:0.03~0.05C、3.0~3.2Si、0.18~0.24Mn、0.005~0.012S、0.006~0.011N、0.012~0.024Als、0.4~0.55Cu)的工艺过程。研究表明:加热温度在1 220~1 300℃时,酸溶铝(Als)和氮(N)(/%)分别在0.01~0.022、0.007~0.011时,随着Als和N含量的增加,磁感升高,铁损降低,成品磁性能呈现逐步优化趋势,产品合格率高;二次冷轧压下率控制在55%~60%(即一次冷轧后厚度0.65~0.70 mm)可保证得到均匀的一次晶粒和适量的高斯晶核;脱碳退火温度、时间和板厚对脱碳影响较大,退火气氛和加湿水温影响较小;回复退火对磁性能影响不大。通过研究,确定了最佳工艺参数:1 290℃加热,1 160℃开轧,终轧温度930~960℃;二次冷轧压下率在55%~60%;中间退火温度840~850℃,加湿水温65℃,退火气氛20%H2+80%N2,退火时间根据冷轧板厚度不同而变化,8~9 min;回复退火工艺可略去。

60 t电渣炉结晶器冷却水流速计算-设计优化和重熔不锈钢的应用

采用传热学理论对大型电渣炉结晶器冷却强度的影响因素进行了分析,计算得出直径1 800 mm结晶器的最佳水流速为1.2 m/s,并提出了套层厚度为10 mm的高速水套型结晶器优化设计方案,经电压77.5 V,电流19 kA,熔速31. 6 kg/min,水流1. 2 m/s,重熔60 t 0. 030C-17. 16Cr-11. 80Ni-2. 55Mo-0. 072N奥氏体不锈钢电渣锭的生产结果表明,电渣锭成型良好,表面光洁,渣皮分布均匀,改善了电渣锭成型质量。

基于ANSYS Workbench的百米U75V重轨热-结构耦合分析

基于传热学理论、摩擦分析理论、以及热弹塑性分析理论等,采用SolidWorks三维建模软件建立60kg/m重轨模型。采用ANSYS Workbench对重轨终轧后冷却过程进行热结构耦合有限元分析,揭示了温度场,应力场以及应变场分布情况及变化规律。结果表明,重轨总体温度分布轨头温度最高,轨腰温度次之,轨底温度最低;重轨出现弯向轨底-弯向轨头-弯向轨底-弯向轨头的变化过程,直到终冷重轨依旧保持着弯向轨头趋势;从整体看,重轨两端应力小于中段应力,轨底应力大于轨头应力,轨腰应力最小。

700MPa管线钢热压缩变形及组织研究

利用Gleeble-3500型热模拟机,研究700 MPa管线钢(/%:0.07C,0.90Si,0.60Mn,0.008P,0.002S,0.30Ni,0.10Cr,0.12Mo,0.06V,0.03Nb,0.28Cu,0.04Alt,0.006 0N)20 mm热轧板在850~1 250℃和应变速率0.01~1 s^(-1)下单道次热压缩变形及组织演变,得出单道次压缩变形真应力-真应变曲线,热压缩再结晶动态图和动态再结晶开始时间与变形温度关系(RTT)曲线。研究结果表明,发生再结晶由变形温度和应变速率共同决定,该700 MPa管线钢在温度1 100~1 250和应变速率0.01~0.1 s^(-1)下压缩变形时容易发生再结晶。再结晶发生机制是热压缩应变,使得原始晶粒破碎、新晶界产生迁移促使新晶核生成。

固溶温度对NS3105合金Φ63 mm×10mm冷轧管晶粒长大倾向的影响

试验用NS3105合金(/%:0.021C,0.06Si,0.02Mn,0.0007S,0.007P,29.75Cr,59.90Ni,9.88Fe,0.0100N)经12 t真空感应炉熔炼,保护气氛电渣重熔成3 t锭,锻造开坯Φ236 mm坯,热挤压成Φ95 mm×16 mm蒸管,再冷轧成Φ63 mm×10 mm管。研究了冷轧管800~1 140℃5~15 min固溶处理对其组织的影响。结果表明,NS3105合金热加工管经60%变形量冷轧后,合金原有的等轴晶粒发生较大变形,冷轧管变形晶粒800℃开始发生回复再结晶,950℃基本完全再结晶;随着温度提高和时间加长,冷轧管再结晶晶粒不断长大,950~1 080℃时,晶粒长大不均匀,出现混晶和粗细晶条带;1 080~1 120℃时,晶粒长大较均匀;大于1 120℃,冷轧管晶粒长大明显,组织较粗大,NS3105合金冷轧管最佳固溶处理温度为1 080~1 120℃。

VOD+LF精炼的工艺流程304不锈钢夹杂物的演变

对304不锈钢采用VOD+LF精炼工艺流程的夹杂物的变化进行研究,分别在其连铸连浇第2炉VOD炉冶炼开始前和结束后、LF炉弱搅拌工艺开始前和结束后、中间包浇铸中期、连铸坯进行取样,并利用化学成分分析、金相观察以及电镜能谱分析进行检测。研究发现304不锈钢生产过程T[O]随流程逐渐降低;夹杂物数量在LF弱搅拌前呈上升趋势,随后工艺流程中逐渐降低;而夹杂物形态在进行还原工艺前以Cr_2O_3、MnO的氧化物为主,还原工艺后以硅酸盐夹杂物为主;而LF精炼弱搅拌后,夹杂物变为以钙铝酸盐球形夹杂物为主。同时对夹杂物的产生机理进行了分析和研究。

120 t BOF-LF-VD-CC流程生产磨球钢B2的工艺实践

磨球钢B2(/%:0.75~0.85C,0.70~0.90Mn,≤0.030P,≤0.030S,0.40~0.60Cr,≤0.20Ni,≤0.20Cu,0.010~0.060Al)的生产工艺流程为120 t BOF-LF-VD-180 mm×220 mm/260 mm×300 mm坯CC。通过转炉枪位及供氧强度控制、转炉留渣量及底吹流量的优化、转炉全铝一次脱氧;LF精炼渣系精炼渣碱度由3.44提高到4.25、控制VD氩气流量,VD后软吹≥15 min;连铸使用整体塞棒包、全保护浇注工艺、钢水10~25℃过热度操作、使用磨球钢专用保护渣和结晶器电磁搅拌320 A,4 Hz末端300 A,10 Hz,提高了磨球钢铸坯的内部质量,钢材的各项指标满足标准要求。

冷拔工艺对0Cr13铁素体不锈钢Φ2.51mm冷拔材组织和性能的影响

Φ5.50 mm 0Cr13铁素体不锈钢(/%:0.03C,0.43Si,0.65Mn,≤0.030P,≤0.030S,12.80Cr)热轧盘条860℃2 h退火,并经5和7道次冷拔至Φ2.51 mm材。试验研究了冷拔变形量、减面率分配,冷拔道次数量等因素对钢的组织和性能的影响。结果表明,当总减面率大于61.3%时钢中出现明显纤维状组织;在冷拔过程钢的抗拉强度随减面率增加呈现快速-缓慢-快速增加3个阶段;头两道次冷拔,均匀分配减面率时钢的加工硬化严重;总减面率79.2%,5道次冷拔钢丝比7道次拉拔的钢丝抗拉强度高20 MPa;头两道次合适的减面率为第1道次35.1%,第2道次10.5%;从具体生产条件综合考虑,5道次比7道次更适合Φ2.51 mm 0Cr13钢材的生产。

两次预冷处理改善马氏体不锈钢3Cr17Mo球化组织的工艺研究

针对退火3Cr17Mo钢(/%:0.25C,16.5Cr,0.60Mn,0.60Si,1.0Mo,0.020P,0.005S)碳化物偏聚现象,对预冷加热温度(870~960℃油冷至450℃),预冷次数(1~4),保温时间(1~4h)对该钢组织影响进行正交试验和离散数据分析,以研究反复预冷热处理对3Cr17Mo钢球化组织的影响。得出900~910℃两次预冷热处理可减少热处理时间和得出均匀细小碳化物组织。通过两次900~910℃30 min油冷至450℃+730℃2h退火炉冷至400℃空冷的试验表明,预冷处理工艺较860℃4h,炉冷至500℃空冷的常规退火工艺钢中球化碳化物分布更均匀、细小,综合力学性能明显提高。

化学成分对DL05电缆钢导电率的影响

DL05钢的冶金流程为铁水-PB脱硫处理-BOF-吹氩-RH-200 mm×200 mm方坯连铸-轧制成Φ6.5 mm线材。分析了生产的256炉次的DL05钢化学成分对导电率的影响,得出钢中元素总含量或钢中Mn含量增加,钢的导电率降低,但当钢中元素总含量(不含Mn)增加,钢的导电率增加不显著,因此Mn含量对钢导电率的影响最大。提高钢的洁净度,亦有利于改善钢的导电率。通过将原先DL05钢的化学成分控制范围(/%:≤0.10C,≤0.10Si,≤0.35Mn,≤0.030P,≤0.030S)优化为(/%)≤0.02C,≤0.03Si,≤0.12Mn,≤0.025P,≤0.015S,和RH精炼过程有效控制钢的洁净度后,256炉次检验结果表明,该钢导电率≥16%的炉次比率从原63.25%提高到93.75%。

100t EAF-LF-VD-CC流程生产SK5弹簧钢的工艺实践

SK5弹簧钢(/%:0.75~0.84C,≤0.35Si,≤0.40Mn,≤0.035P,≤0.0305)经100 t EAF-LF-VD-CC流程生产。通过EAF出钢加硅锰合金和铝铁进行预脱氧,LF精炼过程添加80~150 kg铝镁钙和少量硅锰合金进行复合铝脱氧,精炼渣碱度11.13,(CaO)/(Al_2O_3)=4.98等工艺措施,脱氧效果较明显,铸坯中平均全氧含量达到11×10^(-6),铸坯中氮含量达到35×10^(-6)。冶炼过程夹杂物种类按纯Al_2O_3、硫化物→MgO·Al_2O_3·CaO→MgO·Al_2O_3.CaO.SiO_2变化,铸坯中夹杂物主要为CaO·Al_2O_3·SiO_2·MgO系,其塑性化程度可通过调整精炼渣成分、降低精炼渣熔点实现进一步优化。

非调质钢F45MnVS热顶锻裂纹分析和改进工艺措施

非调质钢F45MnVS的生产流程为50tUHPEAF—LF—VD-260mm×300mm，180mm×220mm坯连铸-φ20～φ160mm材轧制。根据显微组织分析，热顶锻裂纹由块状和片状MnS和附着的Al2O3MnO-FeO复合氧化物引起，通过控制钢中A10．010％～0．030％，电弧炉终点[c]／〉0．20％，终点[P]≤0．025％，[Mn]／[S]〉20，LF精炼渣碱度≥3．0，VD后软吹氩时间≥12min，保证钢中硫分布均匀；中间包钢水过热度20～30℃，控制连铸拉速防止MnS偏析；控制终轧温度850～1000℃，轧后冷速2—4℃／s等工艺措施，使钢中夹杂物主要为长条状MnS，热顶锻试验无裂纹和其他缺陷，全部合格。

固溶处理对GH4700镍基合金管组织及力学性能的影响

研究了1 000～1 150℃固溶处理对GH4700合金(/%:0.05C、25Cr、20Co、1.65Nb、1.47Al、1.69Ti,余Ni)组织及力学性能的影响:结果表明,1 180℃挤压空冷后Φ89 mm×15 mm GH4700管材的抗拉、屈服强度和伸长率分别为1 150 MPa、780 MPa和36%;合金在1 000～1 060℃固溶处理,随着温度的提高,γ'相逐渐溶入基体,合金晶粒明显长大,强度显著降低,塑性显著升高;在1 090～1 150℃随着温度的提高,晶粒长大趋势不明显,合金强度和塑性的变化趋势放缓。1 150℃固溶处理后GH4700合金抗拉强度800 MPa,屈服强度330 MPa,伸长率65%。

冶炼硼钢控制硼含量的工艺实践

23～40MnB和27MnTiB等硼钢的炼钢流程为50 t EAF-LF+VD-CC工艺。通过控制EAF终点[C],出钢时用碳粉、钢芯铝、硅锰预脱氧,LF精炼前钢水溶解氧≤20×10^(-6),精炼渣碱度≥3.5,喂铝线控制LF末(FeO)+(MnO)≤1.5%,(SiO_2)≤15%,LF终点[Al]≥0.020%,喂钛铁包芯线,控制[Ti]0.030%～0.050%,同时喂硅钙包芯线控制钢中夹杂物形貌,并在VD脱气处理前底吹氩搅拌加入硼铁或喂入硼铁包芯线可有效地提高硼回收率至90%以上。

高碳钢线材轧后水冷换热过程的有限差分模拟

根据82B和72A钢Φ5.5～12.5mm高速线材轧后水冷传热特点,将水冷过程分成3个区域,并在水冷箱区域中根据环形喷嘴的开关状态,分别采用了水对流换热和水蒸气对流换热两种形式传热模型,建立了水冷过程按喷嘴个数分段处理的边界条件,通过有限差分模拟得出轧后水冷系统中线材断面的温度分布。通过实测温度值校正高碳钢线材水冷过程中水的对流换热系数,模拟结果表明,精轧机入口和吐丝机的预报和实测线材表面温度均值的绝对误差在±20℃以内。