2019年, 第36卷, 第6期　刊出日期：2019-12-28

  

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  航空用高温轴承钢CSS—42L热处理技术及其展望

  田勇，宋超伟，葛泉江，王昭东，王国栋

  轧钢. 2019, 36(6): 1-5.
  https://doi.org/DOI:10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20190097

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  CSS—42L是一种综合性能十分优异的高温轴承钢，具有出色的红硬性、耐磨性、断裂韧性、疲劳寿命以及耐蚀性，在航空航天领域具有良好的应用前景。结合当前国内外CSS—42L的研究资料，对其研发背景和发展现状进行了概述，重点概括了CSS—42L的热处理工艺、微观组织特征以及性能特性，并对该技术的发展进行了展望。
  
研究与开发
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  连铸坯内生超硬TiC超级耐磨钢的研究与应用

  邓想涛，王昭东，黄龙，梁亮，闫强军，王国栋

  轧钢. 2019, 36(6): 6-10.
  https://doi.org/DOI：10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20190233

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  在常规低合金马氏体耐磨钢合金成分的基础上，添加一定量的Ti元素，通过冶炼连铸过程中形成大量微米、亚微米超硬TiC陶瓷颗粒，并结合控制轧制和控制热处理的工艺控制，使其弥散均匀分布在板条马氏体基体上，研发出一种新型连铸坯内生超硬TiC陶瓷颗粒增强耐磨性超级耐磨钢板，并在国内某钢厂进行了工业化生产。分析了连铸、热轧和离线热处理时实验钢中TiC的演变规律和组织性能的变化，并研究了其耐磨性能。结果表明，新型钢板中由于较多Ti元素的添加，在连铸凝固过程中形成仿晶界的微米、亚微米级的超硬TiC粒子，轧制和离线热处理过程中，仿晶界的TiC粒子在马氏体基体中弥散均匀分布；耐磨性测试表明，在同等硬度的条件下，新型耐磨钢板的耐磨性达到传统马氏体耐磨钢的1.5~1.8倍，具有优异的耐磨性能。
  
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  C—Mn—Ni高强钢的连续冷却相变研究

  衣海龙，韦弦，王宏，徐党委，赵连瑞

  轧钢. 2019, 36(6): 11-16.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180185C

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  采用Formastor—FII相变仪和MMS—300热模拟实验机，研究了低锰、中锰钢在不同开冷温度及不同变形量条件下的连续冷却相变，建立了实验钢的连续冷却转变曲线，分析了贝氏体及马氏体的相变规律。结果表明，随着冷却速率的增加，低锰钢依次经过粒状贝氏体、板条贝氏体及马氏体相区，中锰钢只经过马氏体相区，在较宽的冷却速率范围内，均可获得马氏体组织；随着开冷温度的降低或冷却速率的提高，低锰钢的贝氏体相变开始温度和中锰钢的马氏体相变开始温度均有所降低；随着冷却速率的增加及开冷温度的升高，实验钢的显微硬度值均有所升高；变形促进了低锰钢粒状贝氏体相变，其显微硬度值降低，变形细化了中锰钢马氏体组织，其显微硬度值升高。
  
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  Cu、Cr、Ni元素对高强耐候钢腐蚀稳定性的影响

  刘晓翠，张转转，刘锟，吴耐

  轧钢. 2019, 36(6): 17-21.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20190126

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  高强耐候钢化学成分中的Cu、Cr和Ni可有效促进含α-FeOOH稳定化锈层的形成，使钢的耐大气腐蚀性能得以提高。通过试验，Cu质量分数由0.35%降至0.22%，Cr质量分数由0.60%降至0.40%，Ni质量分数由0.25%降至0.13%时，钢的相对腐蚀速率由48.23%降至48.94%，腐蚀速率基本不变，均满足55%相对腐蚀率的要求，表明Cu、Cr和Ni含量在一定范围内波动不会对高强耐候钢的耐腐蚀性能产生明显影响，耐腐蚀性能稳定。
  
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  在线直接淬火工艺对低碳马氏体钢组织性能的影响

  麻衡

  轧钢. 2019, 36(6): 22-28.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180216

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  为了开发一种集优异拉伸、冲击性能于一体的高性能钢铁材料，满足大型工程机械、高层建筑和严酷地质服役环境油井管等应用要求，实验研究了在线直接淬火工艺对Q890低碳高强马氏体钢组织性能的影响。通过金相、扫描、透射、EBSD分析以及在不同温度下对样品进行拉伸试验和冲击试验，对不同奥氏体变形程度样品的马氏体组织和力学性能进行对比，并分析了对马氏体钢强韧性能的影响。结果表明，采用在线直接淬火工艺可获得超薄奥氏体组织，促使马氏体亚结构细化，使钢获得良好的强韧性配合。
  
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  520 MPa级耐磨带钢的研究与开发

  黄日东，陈林，王慧军，岑耀东

  轧钢. 2019, 36(6): 29-32.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180210

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  结合包钢现有热轧板带生产实际，利用计算机软件JMatPro结合试验研究，设计开发了520 MPa级BT520JJ耐磨钢带钢化学成分和工艺路线。研究表明，采用Mn-Ti-Cu微合金化及合理的轧制工艺，带钢横向屈服强度可达410~439 MPa、抗拉强度可达538.0~546.6 MPa、伸长率可达32.1%~33.6%；纵向屈服强度可达4090~423.6 MPa，抗拉强度可达533~547 MPa、伸长率可达33.5%，均满足标准要求。
  
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  热模拟试验机通用单元多道次压缩实现的研究

  廉晓洁

  轧钢. 2019, 36(6): 33-37.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180223

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  针对Gleeble 3800热模拟试验机通用单元只能模拟单道次压缩试验，进行多道次压缩试验需将通用单元更换为液压楔单元费力费时的缺点，详细分析了Gleeble 3800热模拟试验机的液压动力系统和高速伺服阀快速压缩试验过程中的响应能力，通过控制位移（stroke）传感器的参数设置和空气锤夹持试样相结的方式，实现了多道次压缩试验的物理模拟。
  
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  二十辊轧机轧制过程有限元分析

  石坤，杭建华，郑岗，刘云飞，王大号

  轧钢. 2019, 36(6): 33-37.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.

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  针对二十辊轧机轧制过程中工作辊和轧件的复杂变化过程，基于有限元分析软件（Workbench）建立了工作辊和轧件的有限元模型;通过分析二十辊轧机轧辊间的几何位置关系，得到了工作辊压下量与支撑辊偏心角度之间的关系；采用结构动力学方程的瞬态算法对轧制过程进行了模拟计算，得到了轧辊、轧件的应力、应变情况以及轧制力曲线，并对轧制过程中工作辊和轧件的特性变化过程进行了分析。
  
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  酸洗生产中硅泥问题分析与探讨

  潘勋平

  轧钢. 2019, 36(6): 43-47.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180215

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  在硅钢酸洗和超高强钢酸洗工艺过程中，带钢表面的氧化层及少量基体会与盐酸反应，同时也会有少量不与盐酸反应的Si、Mn、Nb、Ti、Cr及其氧化物，这些物质会被带到盐酸循环系统中，容易在循环系统设备表面结垢，堵塞如酸加热器、喷梁、阀门等设备，影响带钢酸洗质量。通过钽管加热器在酸循环系统中的应用实例及高温除硅泥的试验分析，对比了几种硅泥问题解决方案，提出了采用钽管酸加热器和高温除硅泥工艺相结合的硅泥问题解决方案。
  
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  京唐2 230 mm连退线薄规格铝镇静钢斜纹缺陷的消除

  陈华祥，刘顺明， 李洋龙， 谭谨峰， 胡建军

  轧钢. 2019, 36(6): 48-52.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180209

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  针对首钢京唐公司2 230 mm连退线生产1.2 mm以下薄规格铝镇静钢带钢表面斜纹缺陷严重的问题，利用一级PDA数据分析与有限元模型计算相结合的方法，研究了斜纹产生的机理，即薄规格铝镇静钢平整时采用了较大的延伸率与轧制力。这是由于薄规格铝镇静钢平整需采用较大的平整延伸率和轧制力以消除屈服平台；同时，有限元计算发现平整机下支撑辊单独传动方式能够导致薄规格铝镇静钢平整延伸率较大。为此，采用了提高平整机前后张力、降低平整延伸率、提高平整液浓度和流量、降低平整机速度的措施，成功消除了薄规格铝镇静钢带钢表面斜纹缺陷，显著提升了产品质量和经济效益。
  
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  镀锡板冲压黑线缺陷的成因分析与改进

  吴志国，方圆，李永新，刘洋

  轧钢. 2019, 36(6): 53-55.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180187

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  利用扫描电子显微镜、能谱仪、电化学工作站分析了化工喷雾罐顶盖冲压黑线及镀锡基板的缺陷形貌。结果表明，喷雾罐顶盖黑线处已裸露铁基体，且部分部位被氧化，镀锡板针状黑点或短线状黑点处的锡层已被破坏和氧化。利用电化学法脱去锡层，观察基板形貌，发现针状黑点对应的基板部位存在缺陷，而短线状黑点对应的基板部位未见异常。可以推断冲压黑线是由于镀锡板锡层因基板缺陷或擦伤而遭到破坏，经冲压变形后加剧铁基体裸露在外的程度导致形成黑色短线。为此，提出了相应的改进措施，避免了缺陷的产生。
  
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  耐大气腐蚀抗震钢筋HRB500aE的开发

  陈昕，林军，王纪元，陈洁，曾文聪

  轧钢. 2019, 36(6): 56-62.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20190194

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  设计开发了一种无Ni系低成本耐蚀钢筋成分体系，试验确定了22 mm规格棒材、8 mm带肋钢筋盘条HRB500aE的最佳控轧控冷工艺参数。采用周浸试验，对比分析了耐蚀钢筋与碳钢钢筋耐蚀性差异；通过SEM和TEM电镜，分析了Cu在钢基体的分布，周浸试验后内锈层形貌以及内锈层Cu、Cr的富集行为。
  
设计与改造
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  冷热轧磨辊间磨床乳化液集中处理技术

  胡学雄

  轧钢. 2019, 36(6): 63-65.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180221

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  介绍了轧钢企业冷热轧厂磨辊间磨床乳化液的作用；针对磨削乳化液的处理，分析了目前使用的乳化液机旁独立纸带过滤器处理存在的问题与原因；介绍了磨削乳化液集中处理新技术，重点探讨了乳化液集中处理粗过滤、精过滤的几种过滤方式，指出正压式集中过滤方式可以省去粗过滤，具有节省设备投资及场地的优点。
  
综述
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  钢坯在加热过程中的氧化机理及其研究综述

  赵小龙，王雍期，唐兴昌，张志坚

  轧钢. 2019, 36(6): 66-68.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20190010

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  钢坯经加热炉加热后不可避免地会形成氧化铁皮，氧化铁皮不仅会对产品的外貌形态、表面质量以及尺寸精度等造成影响，还会降低非可再生资源的利用率，造成无形资产的浪费。为此，对钢坯在加热过程中的氧化机理、影响因素进行了总结，并展望了钢材氧化铁皮的控制及改性技术，为有效降低钢材的氧化烧损提供了改进方向。
  
轧钢自动化
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  热轧带钢超快速冷却系统智能化控制策略研究

  李振垒，陈冬，袁国，尹锋，曹利芹，王国栋

  轧钢. 2019, 36(6): 69-73.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180198

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  超快速冷却技术因具有冷却强度高、冷却均匀性好等优点，已经成为弥补热轧带钢轧后冷却能力不足的最有效手段。但在应用过程中，带钢运行速度具有时变性，变化规律差别大，同时受轧后冷却段长度短及布置特点限制，使轧后冷却工艺温度精度控制难度增大。结合国内某现场轧后冷却系统特点，对影响轧后冷却工艺温度精度的因素进行了研究，揭示了关键因素对工艺温度精度的影响规律；首次将中间温度引入计算过程，开发了超快速冷却系统多阶计算修正智能化控制策略，结合轧制生产过程中的历史数据规律，引入数据挖掘技术，减少了上游工序工艺波动对下游工艺控制的遗传性，实现了对轧后冷却工艺温度的精确控制。现场应用表明，该控制策略增强了系统运行稳定性，卷取温度命中率提高了近3%~5%，为产品的开发及批量生产提供了技术保证。
  
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  超快冷供水系统自动化控制研究及优化

  黄卫国，游大秀，武志强

  轧钢. 2019, 36(6): 74-77.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180140

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  超快冷是轧机后冷却钢板的重要生产工艺设备，其供水系统的合理、稳定对冷却工艺、钢板温度的准确性及均匀性有良好的作用，并且合理的供水系统自动化控制减少了人工操作，有节能作用。介绍了沙钢3 500 mm宽厚板生产线的超快冷供水系统，采用可编程序控制器PLC和交流电机变频调速技术在原有设备控制的基础上进行了优化改进，节能降耗、保持水压平稳及自动化控制方面效果明显。
  
轧钢机械
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  冷轧连退立式活套带钢跑偏分析及解决方案

  侯大伟，王虎，张晓峰，张龙，王道金，李子俊

  轧钢. 2019, 36(6): 78-82.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20190009

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  针对某连退线立式活套带钢跑偏问题，对其影响因素进行了分析，利用理论计算和数据测量的方法，发现轨道垂直度与直线度、活套小车水平度、导轮间隙是影响该机组活套带钢跑偏的重要因素。为此，提出了有效调整方法，解决了活套带钢跑偏问题。
  
革新与交流
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  热轧带钢表面边部与中部氧化铁皮颜色差异探究

  张宏昌，姚政，陈志桐，李延辉

  轧钢. 2019, 36(6): 83-85.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180179

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  针对邯宝热轧厂热轧卷开卷后边部表面氧化铁皮呈蓝黑色，中部表面氧化铁皮呈灰白色，用户把这种氧化铁皮颜色差异与产品的力学性能差异相关联的问题，分析了热轧钢卷边部与中部氧化铁皮颜色差异的根本原因，即钢卷边部与中部层间缝隙大小和降温速率存在差异，导致热轧钢卷表面氧化铁皮结构不同。为此，提出了减小带钢凸度、杜绝带钢边部厚度突降、适当增加卷取张力、保证带钢均匀降温等措施，有效改善了带钢表面氧化铁皮颜色差异现象。
  
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  304不锈钢免退火直接冷轧工艺研究

  杨永超

  轧钢. 2019, 36(6): 86-89.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180172

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  分析了热轧304板卷的金相组织及力学性能，结果表明304热轧板卷可以不退火直接进行冷轧。对304热轧板卷进行了免退火直接冷轧试验，轧后冷板经固溶退火，其晶粒度、力学性能及耐晶间腐蚀性能与退火后再冷轧的产品差别不大，符合生产标准要求。因此，实际生产中可以通过优化生产工艺，实现节能降本。
  
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  热镀锌基板表面缺陷遗传性影响分析及相应措施

  赵占彪，王强，狄彦军，赵小龙，罗晓阳，周文宾

  轧钢. 2019, 36(6): 90-92.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180161

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  研究了酸轧产品表面质量对镀锌产品表面质量的影响，探讨了酸洗质量、乳化液残留、带钢表面粗糙度、冷硬卷表面带状缺陷对镀锌产品表面质量缺陷，如带状锌花偏小或无锌花、片状锌花偏小、线状锌花偏小的影响，并确定了酸洗及轧制过程的关键工艺控制措施，使镀锌产品一级品率提升了1.5% 。
  
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  冷轧厚规格带钢表面乳化液或水残留成因与对策

  杨洪凯，李靖，张良，万军

  轧钢. 2019, 36(6): 93-95.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180181

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  针对某冷连轧产线生产厚规格（h≥1.5 mm）带钢时表面出现乳化液或水珠残留现象而影响带钢表面质量的问题，分析排除了轧制力、张力等轧制参数的影响，找到该问题的根本原因是第5机架喷原设计吹扫效果不良，乳化液与水未及时被吹扫系统吹掉，在轧制厚规格产品辊缝较大的情况下造成乳化液或水不沿辊缝回流，从而出现带钢边部乳化液或水残留的质量问题。为此，对空气吹扫喷梁进行了改造，有效吹除了带钢表面乳化液与水等液体，提升了带钢表面质量。
  
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  60Si2Mn热卷弹簧纵向裂纹的原因分析

  郝志超，徐斌，赵江，孙俊喜，申文军

  轧钢. 2019, 36(6): 96-98.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180197

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  针对60Si2Mn圆钢在卷簧淬火后出现纵向开裂的问题，分析了试样裂纹形貌、裂纹分布特征及裂纹贯穿情况；结合金相显微镜、扫描电镜对60Si2Mn圆钢金相组织、脱碳情况及高温氧化物进行了分析研究。结果表明，该纵向裂纹是由于连铸坯表面存在缺陷而导致的，在圆钢轧制过程中暴露和扩展，在组织应力的作用下，裂纹迅速扩展成为沿轧制方向分布的淬火裂纹。
  
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  高强钢切边剪工艺参数的优化

  刘志恒，张乃强，李山，郭松岭，卢英杰，赵天环

  轧钢. 2019, 36(6): 99-102.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20180165

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  针对冷轧高强汽车板切边工艺生产过程中出现印痕、浪形缺陷的问题，分析了剪刃间隙、剪刃重合量、带钢张力、带钢速度对剪切质量的影响，对剪切工艺和设备参数进行了优化，对不同钢种、规格，建立了剪刃间隙、重叠量，刀片直径、胶环直径与切边效果的对应关系，有效解决了切边过程中带钢下表面印痕缺陷，切边后边浪缺陷等问题。