2017年, 第34卷, 第3期　刊出日期：2017-06-28

  

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  热轧钢材氧化及表面质量控制技术的发展及应用

  余伟，王俊，刘涛

  轧钢. 2017, 34(3): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.201700Y4

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  热轧钢材表面质量是生产控制的重要指标之一，越来越受到重视。热轧钢材表面氧化铁皮的结构、厚度受氧化热力学、动力学及固相反应的影响，氧化铁皮的结构、高温力学行为和物理特性直接影响其去除效果。钢材的化学成分设计，以及热轧生产过程中加热、轧制和冷却过程中氧化铁皮的去除与控制，直接决定了最终产品氧化铁皮的厚度和结构，从而决定了其表面质量控制效果。热轧钢材表面氧化控制技术已经开始在表面缺陷控制、不同深加工方式钢材的氧化层设计、减量酸洗和免表面处理等方面得到了应用。为了充分挖掘该技术的潜力，还要根据热轧产品的用途进行深度的研究与开发。
研究与开发
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  Nb微合金化对高碳钢线材组织和性能的影响

  程四华 ，周德，孔祥涛，孙齐松

  . 2017, 34(3): 7-11.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160064

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  研究了Nb微合金化对高碳钢线材组织和性能的影响。结果表明：高碳钢中添加Nb后优化了材料的组织结构，一个奥氏体晶粒内部被分成若干个不同取向的索氏体团，索氏体团得到细化，索氏体团大小平均在10 μm左右，组织均匀性提高；片层间距减小，从150 nm减少到120 nm。同时，Nb的加入使得高碳钢线材的强度和塑性均得到提高，强度提高25 MPa，面缩率提高4%，断丝率明显降低，满足了用户的使用要求。
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  Fe- 0.6Si合金表面氧化铁皮空气条件下等温转变行为的研究

  王建明，刘懿萱，孙彬，王皓

  . 2017, 34(3): 12-16.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160046

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  采用管式电阻加热炉，对Fe- 0.6Si合金在不同温度下表面生成的氧化铁皮的等温转变行为进行了研究。结果表明：氧化铁皮为4层分层结构，由外向内依次为较薄的Fe2O3层，Fe3O4层，较厚的FeO层和Fe2SiO4层。在等温氧化过程中，由于受离子浓度和体系中自由能以及过冷度的影响，氧化铁皮在400、450 、500 ℃等温转变时，在金相检测中可以发现先共析Fe3O4相，没有出现共析产物；在550～650 ℃之间没有出现先共析组织和共析组织。
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  Q345E- Z35特厚板Z向性能不合原因分析

  白松莲，万潇，杨征，张会祥，周希楠（

  . 2017, 34(3): 17-19.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160061

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  针对正火态Q345E- Z35特厚板Z向性能不合问题，采用金相检验、扫描电镜等检测手段，对Z向拉伸断口形貌及断口处夹杂物进行了分析。结果发现：导致特厚板Z向性能不合格的主要原因是中心部位存在带状组织偏析，以及长条的硫化锰夹杂、Nb/Ti块状夹杂和Si/Mn球状夹杂。为此，提出控制钢水中S含量，保证合理的板坯浇铸速度，优化加热、控轧和正火工艺等措施，改善了特厚板的Z向性能。
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  75Cr1锯片用热轧带钢的开发

  焦安杰

  . 2017, 34(3): 20-23.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160110

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  为提高产品档次，提升企业竞争力，某钢铁公司开发了75Cr1 锯片用热轧带钢。介绍了75Cr1带钢化学成分设计，加热、轧制、卷取等工艺关键参数的控制，以及二级模型的开发。试制结果表明：75Cr1热轧带钢金相组织和力学性能符合标准，满足市场要求。
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  厚规格管线钢头部折弯缺陷分析与控制措施

  陈彤，高文刚

  . 2017, 34(3): 24-28.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160074

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  针对厚规格管线钢卷取过程中出现的头部折弯问题，对其产生原因进行了分析，通过有针对性措施，从工艺控制和设备精度、跟踪精度等方面进行了优化改进，有效降低了厚规格管线钢卷取过程中头部折弯缺陷的比例，提高了客户满意度和经济效益。
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  热浸镀锌Ti- IF和Nb+Ti- IF钢组织和织构研究

  邱木生 ，黄学启 ，李亚东 ，赵虎 ，滕华湘

  . 2017, 34(3): 29-33.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160049

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  实验对比研究了Ti- IF和Ti+Nb- IF钢热轧、退火过程中微观组织和织构的变化，采用透射电镜和能谱仪研究分析了二相粒子在热轧、冷轧、退火过程中的形貌、尺寸及分布。实验结果表明：添加Nb使得Ti+Nb- IF钢中析出粒子较Ti- IF钢更为细小且弥散，抑制了γ纤维再结晶织构的发展，削弱了{111}〈110〉在γ纤维织构中的强度，且细小的析出物有助于提高IF钢的抗拉强度，但两者成形性能没有明显差异。
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  冷轧带钢电解清洗极板腐蚀机理和原因

  陈海林，贺立红，邵远敬，叶理德，蔡炜，陈连龙

  . 2017, 34(3): 34-38.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160030

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  采用线性电位扫描法研究了碳钢在不同脱脂剂浓度下的阳极极化过程，进一步研究了碳钢在不同不同脱脂剂浓度条件下、不同电位下的恒电位、恒电流电解行为，在此基础上对生产现场进行了考察。电化学实验表明：碳钢阳极极化过程依次经历活化区、钝化区、过钝化区及极限区；活化区基体活化溶解电流小，不影响电极寿命；过钝化区电极表面开始发生析氧反应；极限区析氧反应达到极限，使基体腐蚀反应大量发生，电极寿命降低；脱脂剂浓度越低、阳极电位越高，电极表面基体溶解反应速率越大，相应电极使用寿命越短。实际生产中，极板表面由于电流分布不均使其局部电流超过极限电流导致局部腐蚀发生，而电解槽内极板安装精度、电极表面气泡无法逸出、极板表面污泥淤积等都均会影响电流分布。
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  冷轧镀锌卷取工艺对塌卷的影响研究

  林海海，常安，孔凡庆，于孟，王凤琴

  . 2017, 34(3): 39-43.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160032

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  对冷轧镀锌带材塌卷问题进行了研究，结合现场塌卷数据统计，提出塌卷产生的力学机理。建立了不同卷取工艺参数下钢卷力能参数分布规律，分析了钢卷卸卷前后层间径向及切向应力变化，根据不同硬芯工艺参数下塌卷极限应力仿真结果，制定了不同厚度带材卷取张力最优值，包括卷取张力硬芯倍数及硬芯卷径，镀锌卷塌卷问题得到有效改善。
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  热轧横切线圆盘剪切边量的确定

  莫军晓，郜松亮，马水明，张冠武，李筱娜

  . 2017, 34(3): 44-47.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160055

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  针对目前热轧横切线中圆盘剪的切边量选取不合理现状，以废边为研究对象，将剪切力中的废边弯曲力作为负载，分析计算了其弯曲应力和扭转剪切应力，揭示了废边不发生弯曲变形和扭转变形所存在的最小废边宽度的限制条件，为合理确定圆盘剪的切边量提供了理论依据。
设计与改造
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  高质量钢轨的轧机布置形式探讨

  陶功明，马朝辉，朱华林，陈崇木，吕攀峰

  . 2017, 34(3): 48-51.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160019

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  生产经验表明，轧机布置形式对钢轨质量有较大的影响，世界各钢轨生产厂的轧机布置形式不尽相同，但随着市场对钢轨质量要求的不断提高，建厂时就应考虑轧机的布置形式以保证钢轨质量。本文分析了轧机布置形式对钢轨质量的影响，讨论了传统轧机布置形式的优缺点，结合钢轨生产的发展趋势，从少增加设备投资及场地的角度提出了最佳轧机布置形式，以充分保证高质量钢轨的生产。
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  大盘圆卷取机组的设备组成及其优化

  张雷，张永晓，张乐峰，杨雄英，张富华

  . 2017, 34(3): 52-55.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160047

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  大盘圆生产线卷取机组设备由卷取机前喂料装置和盘圆卷取机组成，两套设备的共同协调工作完成了卷取收集。为了选择合理的参数控制、解决高速棒材对喂料装置的冲击、解决卷取机芯棒遇高温而发生弯曲、避免预弯机出口处堆钢等问题，设计人员在充分研究大盘卷卷取理论知识和卷取机组设备结构的基础上，对该区域设备进行了优化改造，解决了上述问题。
综述
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  热轧钢材表面氧化铁皮微观结构表征技术综述

  李志峰，曹光明，王福祥，刘振宇

  . 2017, 34(3): 56-60.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20160109

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  热轧钢材氧化铁皮控制不当会引起表面缺陷，为了提高热轧钢材的表面质量，需要对其氧化产物结构和状态进行系统的分析检测，包括了解氧化铁皮的种类和结构、氧化铁皮的表面及断面形貌、氧化铁皮或氧化铁皮与钢基体界面处的元素分布等。由于目前表面分析技术种类多，且新技术不断得到应用，本文按照钢材氧化铁皮研究的表征步骤归纳了各种技术的特点和应用情况，可为钢材高温氧化理论研究和生产现场工艺优化提供帮助。
轧钢自动化
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  带钢精轧阶段高精度宽度控制策略

  马更生，彭文，刘元铭，尹方辰，邸洪双，张殿华

  . 2017, 34(3): 61-63.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160084

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  出于节能考虑，带钢热连轧工艺增加中间坯的厚度，提高精轧开轧温度，降低粗轧和精轧总能耗。由于增加了中间坯厚度，精轧过程产生宽展，热连轧机精轧机组采用了两个立辊机架的设计方案。针对此种设备布置，以高精度的宽度控制为目标，提出了一种宽度自动控制策略，包括两个立辊的速度、辊缝的过程设定以及自学习算法。现场应用效果表明：该控制策略保证了穿带和轧制过程的稳定性，宽度精度高，宽度偏差控制在3 mm之内的达到95%以上。
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  带钢平整张力神经网络预设定模型研究

  孙磊，张清东，张立元

  . 2017, 34(3): 64-68.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160048

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  针对某冷轧厂1 730 mm连退机组六辊CVC平整机组出现张力设定表数值不准确或缺失的问题，建立了基于BP神经网络的平整张力预设定模型，对平整机张力设定表进行了完善并实现了张力设定值的在线预报。在线运行结果表明：张力预报值与实测值的相对误差在±8%以内，实现了平整机组张力的高精度预报。进一步离线测试表明：采用本文所建立的平整张力神经网络预设定模型后，平整机出口成品板形质量得到较大提升，平直度横向分布均值降低约78%，满足生产要求，并提高了轧制的稳定性。
钢材深加工
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  DP980冷轧高强钢连续退火工艺及强韧性行为研究

  詹华，邹英，周凯，胡智评，许云波，肖洋洋

  . 2017, 34(3): 69-73.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160078

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  采用连续退火模拟试验机研究了连续退火工艺中缓冷及过时效温度对DP980冷轧高强钢组织性能的影响规律，并利用扫描电镜、透射电镜及拉伸试验机进行了显微组织及力学性能检测。研究结果表明：缓冷温度降低有利于新生铁素体及富碳岛状马氏体的生成，且实验钢屈服强度基本不变，抗拉强度先下降后升高，伸长率逐渐上升。缓冷温度为650 ℃时，强塑积（PSE）达到最大值15.55 GPa·%。随着过时效温度的升高，实验钢抗拉强度及屈服强度略有下降，断后伸长率显著升高。工业试制HC550/980DP成品的屈服强度不小于570 MPa，抗拉强度不小于1 080 MPa，伸长率不小于7%，达到应用标准。
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  600 MPa级汽车桥壳钢生产实践

  王智聪，郭潇，付中原

  . 2017, 34(3): 74-77.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160073

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  介绍了河北普阳钢铁有限公司生产600 MPa级汽车桥壳钢板600QK的生产工艺及产品性能特点，研究了不同未再结晶区开轧温度和待温厚度对600QK钢板的组织和力学性能的影响。结果表明：铌、钛微合金元素的复合添加，有助于细化铁素体晶粒，提高钢材的强度和韧性。通过控制成品氮含量不大于50×10-6，未发现大尺寸TiN夹杂物。采用两阶段控轧工艺，随未再结晶区开轧温度的降低和待温厚度的增加，组织更加细化，钢板的抗拉强度及伸长率变化不大，但屈服强度及-20 ℃冲击功显著增加。产品各项性能良好且稳定，满足了用户的需求。
革新与交流
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  微合金钢中厚板边直裂成因分析

  陈浩，仇圣桃

  . 2017, 34(3): 78-80.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160063

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  针对微合金钢中厚板边部易出现边直裂缺陷的问题，采用宏观观察、金相分析、扫描电镜观察等方法对中厚板边直裂缺陷进行了分析，认为其是由于轧钢过程中角部和边部展宽折叠到大面所造成的。通过改变加热制度、空冷制度及轧制工艺等，改善了中厚板边直裂问题，减小了裁边量。
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  特厚压力容器钢板SA- 516 Gr.70探伤不合原因分析

  孙殿东，张立芬，颜秉宇，王勇，王长顺，苏春霞

  . 2017, 34(3): 81-82.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160088

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  利用光学金相显微镜对某钢铁公司生产的特厚规格压力容器钢板SA- 516 Gr.70探伤不合原因进行了分析研究。发现造成钢板探伤不合的原因是成分偏析造成碳富集，轧后组织转变中得到贝氏体+马氏体组织，应力没有及时释放产生了中间裂纹。
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  热轧卷筒内部磨损量在线测量及其调整

  郭强

  . 2017, 34(3): 83-84.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160085

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  通过分析卷筒工作原理和磨损原因，设计了一种在线检测方式，可快速判断设备状态，为制定设备维修策略提供了重要依据。
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  提高中厚板热矫直机矫直能力的分析与对策

  姜海军，林乐乐，钟秀文，桑孔超

  . 2017, 34(3): 85-87.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160094

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  针对广东省韶关钢铁有限公司板材厂矫直厚规格钢板时矫直机能力不足、设备故障频发、矫直效果差等诸多问题，分析了其主要影响因素，即设备老化、矫直设备工艺设计不合理、操作工技能不佳。为此，制定了相应的对策措施，矫直机矫直力从8 000 kN提升到15 000 kN，并且运行稳定。
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  热轧棒材表面加工缺陷的产生及控制

  刘桂江，包文全，韩凤军，马俊杰

  . 2017, 34(3): 88-91.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160071

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  通过分析研究东北特钢集团抚顺特殊钢股份有限公司连轧厂热轧棒材表面缺陷的形貌特征，结合金相分析和生产实践，对这类表面缺陷进行了归类；并根据其特点、产生原因分别提出可行的控制措施，由此提升了棒材表面质量，其涡流探伤通过率提升近10%。
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  BCS燃烧优化控制技术在蓄热式加热炉上的应用

  董晓军，王安龙

  . 2017, 34(3): 92-94.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160081

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  介绍了BCS燃烧优化控制技术的原理及该技术在山东石横特钢集团有限公司轧钢厂蓄热式加热炉上的应用情况。采用该技术，使吨钢煤气消耗降低3.0%，实现了长期可靠的全自动优化烧钢，解决了工人劳动强度大的问题，实现了多种安全控制功能，经济效益明显。
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  不同生产条件下轧钢燃料单耗推算

  冯峰，桑立新，李营銮

  . 2017, 34(3): 95-97.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn 1003-9996.20160083

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  通过对机时产量、成材率、作业率、热送温度和热送率等不同生产条件下的燃料单耗的计算推导和分析，导出了不同生产条件下燃料单耗的实用测算公式，为企业能源管理提供了较可靠的定量管理依据。