2021年, 第38卷, 第1期　刊出日期：2021-02-28

  

• 全选
  |

专家论坛
• Select
  RAL关于钢材热轧信息物理系统的研究进展

  王国栋, 刘振宇, 张殿华

  轧钢. 2021, 38(1): 1-7.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210101

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  回顾了轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)关于热轧钢材组织性能预测与控制-热轧钢材信息物理系统(CPS)研究项目的发展历程,分析了各个发展阶段的主要研究内容和取得的重要进展及应用情况,最后展望了CPS应用于钢铁智能制造的前景。
研究与开发
• Select
  轧制及回火工艺对吉帕级超高强钢板组织性能的影响

  张茜, 尚稚轩, 刘志璞, 王晨充, 徐伟

  轧钢. 2021, 38(1): 8-13.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210102

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过微合金化化学成分设计,结合控轧控冷技术,以相变强化作为主要强化机制,研发出一种强度达吉帕级的非调质钢板。研究发现,随着终轧温度的提高,钢板马氏体组织中的变形带逐渐消失,其强度及塑性降低。终轧温度为860 ℃及采用中温回火,钢板拉伸强度达1 136 MPa,伸长率为13.8%,同时屈强比达0.93。钢板冲击韧性随终轧温度的升高呈现先降低后升高的变化趋势,终轧温度为890 ℃时,钢板韧性达到最佳,且韧脆性转变温度小于-40 ℃。
• Select
  含Cr低碳钢的高温氧化行为研究

  严立新, 梁亮, 曹光明, 周晓光, 刘振宇, 王昭东

  轧钢. 2021, 38(1): 14-19.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210103

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用不同Cr含量试验钢,研究了Cr含量对其高温氧化行为的影响。结果表明,当钢中Cr的质量分数从0.05%增加到0.5%时,试验钢的氧化激活能由121.03 kJ/mol增加到152.23 kJ/mol。随着氧化温度的升高,氧化速率越快,氧化增重也越大。Cr元素能够在高温氧化时在靠近基体界面位置形成FeCr₂O₄富集层,起到减缓基体被进一步氧化的作用。
• Select
  FeTiP 相在高强 IF 钢热轧过程中析出行为的研究

  王畅, 王林, 于洋, 高小丽, 吴耐, 陈瑾

  轧钢. 2021, 38(1): 20-25.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210104

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用电阻炉、Gleeble热模拟试验机和透射电镜,分析了高强 IF钢中 FeTiP 相在热轧过程的析出行为。结果表明,高强 IF 钢连铸坯中心位置存在少量的 FeTiP 相析出物,但经过加热和长时间保温,析出物可完全回溶;在热轧过程中,轧制温度范围内的应变诱导析出物主要为 TiS 相、Ti₄C₂S₂ 相和 TiC 相,难以捕捉到明显的 FeTiP 相存在;FeTiP 相的析出主要发生于带钢卷取过程,层冷冷速对 FeTiP 相和P元素在晶界析出有重要的影响,当层冷冷速为10 ℃/s 时,晶界处易发现棒状和蠕虫状的 FeTiP 相析出物,同时析出物中的P含量明显升高。因此,可以采取扩大带钢终轧和卷取的温差以及提高层冷冷速等方法来控制热轧带钢晶界处 FeTiP 相析出物,以利于改变高强 IF 钢的韧脆转变温度以及提高其深冲性能。
• Select
  煤气管道用耐酸钢硫酸腐蚀行为研究

  邱志永, 胡学文, 高秀华, 石践, 吴红艳, 于驰

  轧钢. 2021, 38(1): 26-30.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210105

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  高炉煤气输送管道通常采用普碳钢,而煤气管道中含有硫酸、硝酸和氯离子等多种腐蚀性介质,对管道造成腐蚀,管道使用寿命低。针对研发的煤气管道用耐酸钢,采用均匀腐蚀全浸试验对其硫酸腐蚀行为进行了研究,利用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、激光共焦扫描显微镜(LSCM)等手段揭示其腐蚀行为。结果表明,煤气管道用耐酸钢有优异的耐硫酸腐蚀性能;Cu、Sb、Cr等耐腐蚀元素的加入有利于改善点蚀现象,并在耐酸钢表面形成一层致密的不溶于硫酸的富含Cu、Sb、Cr等元素的钝化膜,从而增强耐酸钢的耐硫酸腐蚀性能;适量的S元素含量有利于提高钢的耐硫酸腐蚀性能。
• Select
  FTSR产线快冷模式下薄规格高强钢扁卷原因分析及控制

  张星, 栗建辉, 侯明山, 邢天庆

  轧钢. 2021, 38(1): 31-35.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210106

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  配置短距离、快速冷却层流系统的FTSR生产线具备较好的控轧控冷条件,可充分利用细晶强化生产高强度低合金热轧带钢,但薄规格钢卷普遍出现扁卷缺陷,影响后续加工。为探究扁卷机理,计算了试验钢的连续冷却转变曲线,并通过热模拟试验,研究了试验带钢轧后冷却的相变行为。结果表明,短距离快冷模式下热轧带钢在层冷线上相变孕育期缩短,相变提前结束,轧后高温奥氏体相变并非是钢卷扁卷的原因,其真正原因是卷取机设备能力的限制。为此,进行了钢卷延迟卸卷和减小卷重试验,结果表明热轧批量生产的较薄规格钢卷应延迟100 s卸卷,并控制钢卷目标卷重在18 t以内,能够有效解决薄规格高强钢卷扁卷问题。
• Select
  钢坯高温抗氧化涂料应用效果试验研究

  刘勇, 魏连启, 郭宏, 刘富贵, 郭韬, 邓超

  轧钢. 2021, 38(1): 36-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210107

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  由于钢坯在加热过程中温度高、时间长,其表面氧化烧损严重,不仅降低了热连轧过程金属收得率,而且影响轧制过程中高压水的除鳞效果,产生带钢表面质量缺陷,为此出现了高温抗氧化涂料的研究和应用。在某常规热连轧生产线针对低碳钢、微合金钢、耐侯钢,试验研究了一种钢坯高温抗氧化涂料的高温防氧化效果及使用性能。结果表明,试验应用的高温抗氧化涂料具有较好的高温防护效果,实现了加热过程板坯表面氧化铁皮厚度的有效减薄,其中,低碳钢平均减薄46.25%,微合金钢平均减薄24.38%,耐候钢平均减薄18.90%,且涂料与钢坯基体剥离效果良好,对轧后带钢的表面质量无影响。
• Select
  热镀铝锌连退过程中带钢横向拉窄量预报及其影响因素

  孙永旭, 钱胜, 白振华

  轧钢. 2021, 38(1): 41-45.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210108

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对带钢在热镀铝锌连退过程中出现横向拉窄,从而影响成品带钢宽度精度以及导致后续带钢边部镀层不均性加剧的问题,基于热镀铝锌连退过程的设备与工艺特点,分析了拉窄产生的机理,建立了一套热镀铝锌机组退火过程中带钢拉窄量计算模型,提出了相应的求解方法;同时,以典型规格产品为例,选择特定工艺段,从总张力、温度以及来料板形3个方面定量分析了对拉窄量的影响。在此基础上,编制出了相应的热镀铝锌机组连退过程中炉内带钢横向拉窄量预报软件,并将其应用到生产实践,取得了良好的使用效果。
• Select
  改善55SiCr盘条组织的工艺研究

  马志军, 耿恒亮, 李艳梅, 李尚兵

  轧钢. 2021, 38(1): 46-50.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210109

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对 55SiCr盘条在用户绕制悬架弹簧过程中出现断裂的问题,对其原因进行了分析,发现盘条搭接点位置存在大量异常组织。为此,对生产工艺进行了研究优化,钢坯加热制度降低了加热段和均热段的温度,以减小奥氏体原始晶粒度,有利于相变的完成;控轧工艺中开轧温度控制在950～960 ℃、终轧温度控制在830～850 ℃,为获得索氏体组织创造条件;对照55SiCr钢的CCT曲线,控冷工艺采用了3段冷却工艺制度,控制好终冷温度和冷却速率,使盘条搭接点位置索氏体组织体积分数由原来的20%～30%提高到65%～70%,且避免了马氏体等异常组织的产生。工艺优化后盘条通条组织稳定、均一,有效解决了弹簧缠绕断裂问题。
设计与改造
• Select
  莱钢1 500 mm热轧带钢生产线工艺技术升级与改造

  黄治东

  轧钢. 2021, 38(1): 51-54.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210110

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对莱钢宽带线产能释放能力不足以及品种钢比例低等问题,对其进行了工艺技术升级与改造。主要介绍了热卷箱区域、精轧区域、层冷区域、卷取区域工艺设备的改造情况及全线自动控制系统的升级。改造后,2018、 2019年莱钢宽带线年产能分别达到204.33、211.71万t,较2017年产能增加41.31、48.69万t,品种钢比例分别提升7.92%、27.41%,取得了良好效果。该改造项目在在无预留精轧机基础的前提下新增末机架轧机,为落后产线实现改造升级提供了参考。
• Select
  镀锌机组改造为镀铝锌机组工艺装备自主集成

  徐勇

  轧钢. 2021, 38(1): 55-58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210111

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对某企业计划将热镀锌机组改造为镀铝锌机组的现状,对比分析了镀锌、镀铝锌产品的生产工艺特点,提出了镀铝锌关键设备的选择要点,确定了将现有热镀锌机组改造成镀铝锌机组的工艺、设备自主集成改造方案。生产实践表明,相关设备实现了相应功能精度,镀铝锌产品质量合格。
综述
• Select
  高速线材低温轧制工艺技术及其工程应用

  钱宝华

  轧钢. 2021, 38(1): 59-64.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210112

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  高速线材低温轧制技术可降低高速线材生产线的综合能耗、提高产品综合性能、节省下游用户的热处理成本,具有较高的经济效益和社会效益,也是提升生产线竞争力的有效途径。分析了低温轧制工艺技术的特点及优势,总结了典型钢种的温度控制及微观组织的要求,介绍了低温轧制技术的典型工艺布置和主要设备选型,以期对高速线材工程设计、生产实践有一定的借鉴作用。
轧钢自动化
• Select
  基于神经网络集成学习的冷连轧板形预测

  卜赫男, 蔺明宇, 闫注文

  轧钢. 2021, 38(1): 65-69.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210113

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了实现对冷连轧带钢出口板形的预测,基于粒子群算法对小波神经网络进行了优化,将优化后的网络作为基学习器,并通过bagging算法构建集成学习预测模型,进行冷连轧带钢板形的预测。以某1 450 mm冷连轧生产线数据作为样本,比较了该模型与未经优化的小波神经网络和单个学习器的预测效果。结果表明,集成学习模型预测的带钢出口板形与实测板形的偏差更小,板形预测精度更高,模型泛化性能更好。
• Select
  基于油膜力的油膜厚度补偿模型的研究与应用

  韩庆, 荆丰伟, 何安瑞, 王鹏

  轧钢. 2021, 38(1): 70-73.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210114

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了满足轧制中带钢厚度精度的控制要求,必须对由轧制速度变化引起的带钢厚度波动进行油膜补偿。提出了一种基于油膜力的油膜厚度补偿方法,并进行推证,得到适合现场应用的数学模型。以此数学模型为基础,开发了一套完整的数据采集、数据处理和现场应用方法,并将该模型成功应用于热连轧生产中。实际应用表明,对热连轧机组采用该油膜厚度补偿算法后,带钢头部和全长的厚差控制精度得到明显提高。
轧钢机械
• Select
  热轧板带轧机高速钢复合轧辊断裂失效分析

  王德宝, 牟祖茂, 杨峥, 徐雁, 徐辉, 宋鑫晶

  轧钢. 2021, 38(1): 74-79.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210115

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对热轧板带工作辊在轧制过程中发生的断辊事故,对其失效原因进行了分析。通过对轧辊断口宏观形貌,材质化学成分、显微组织、工作层残余奥氏体含量及断口形貌的分析,认为轧辊断裂属于应力断裂.而造成轧辊断裂的主要原因是工作层残余奥氏体含量过高,轧辊在使用过程中残余奥氏体发生马氏体相变,巨大的内应力导致裂纹的产生;同时轧辊工作层显微组织中网状碳化物,芯部C、Mn含量不足以及铸造孔洞缺陷加速了裂纹扩展而造成的。为此,对轧辊的制造工艺、使用及维护提出了相应的措施,确保了轧辊的正常使用。
革新与交流
• Select
  连退工艺对DP780高强汽车钢组织性能的影响

  叶姜, 樊雷

  轧钢. 2021, 38(1): 80-83.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210116

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为制定DP780高强汽车钢合理的生产工艺,对其进行了连续退火试验,研究了连退工艺中均热温度和均热时间对其组织性能的影响。结果表明,当均热温度由780 ℃提高到820 ℃时,钢中生成的奥氏体含量增加,连退板马氏体体积分数、晶粒尺寸、屈服强度、抗拉强度、伸长率等均有增加。当均热温度为820 ℃,均热时间由86.4 s延长到129.6 s时,马氏体体积分数、晶粒尺寸略有增加,而较长的保温时间也促进了小角度晶界的回复,使得位错密度降低,从而导致退火板屈服强度降低,伸长率增加。
• Select
  700 MPa级汽车大梁钢混晶组织问题研究

  张继永, 李红俊, 申震, 贾改风, 李爱民

  轧钢. 2021, 38(1): 84-88.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210117

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对邯钢700 MPa级汽车大梁钢存在不同程度混晶组织的问题,通过对铸坯、中间坯和成品钢板组织及生产工艺的研究,可以明确铸坯原始组织存在枝状晶和块状混晶组织,并且加热工艺不合理、粗轧单道次压下率偏小以及精轧前机架进入部分再结晶区轧制是导致成品钢板混晶组织的主要原因。为此,对生产工艺进行了优化,板坯出炉温度按目标中上限控制,板坯最短在炉时间不低于170 min,均热段停留时间控制在40~70 min;调整R₂机架最后3道次负荷分配来提高单道次压下率,实际压下率按23%~30%控制,为奥氏体充分再结晶提供必需的变形量;通过调整精轧穿带速度和增开机架间冷却水来提高轧制速度,使成品钢板混晶组织问题得到明显改善且提高了低温冲击性能,减少了用户加工开裂和后续服役疲劳断裂的风险。
• Select
  3 500 mm产线薄宽规格桥梁板边浪原因分析与控制

  武卫阳, 田鹏, 王坤, 冯韦, 杨子江, 陈全武

  轧钢. 2021, 38(1): 89-92.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210118

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对某厂生产薄宽规格桥梁板在冷床冷却时出现边浪的问题,分析了其产生原因,即钢板在冷却过程中边部和中部温差较大,边部和中部收缩不一致产生不均匀变形而导致钢板边浪缺陷。在轧机无弯辊、轧辊轴向横移等先进板形控制手段,产线无冷矫直机和压平机对板形进行处理的条件下,通过调整压下负荷分配,末道次和末第2道次产生比例凸度差,使轧制钢板板形呈微中浪,同时通过优化层流冷却集管开启模式和矫直工艺,有效地解决了薄宽规格桥梁板的边浪缺陷问题,提高了6~12 mm厚桥梁板综合板形合格率,降低了生产成本。
• Select
  激光测速仪质量因数波动成因分析与优化

  赵兴华, 刘磊, 胡大鹏, 常生财

  轧钢. 2021, 38(1): 93-95.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210119

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  冷轧产线激光测速仪运行环境差,在带钢低速运行情况下一直存在质量因数不稳定、波动频繁,影响速度检测数据准确性,进而影响到轧机的AGC自动厚度控制功能的问题。对激光测速仪质量因数波动原因进行了分析。针对某现场,通过改进吹扫形式、提高吹扫压力、调整吹扫角度等方式,消除了乳化液喷溅及回流对激光通路及激光检测点的影响,从而达到改善提高激光质量因数的目的。
• Select
  吐丝温度对ER50-6盘条带状组织的影响

  王超

  轧钢. 2021, 38(1): 96-99.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210120

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为获得ER50-6盘条的最佳生产工艺,对比分析了不同吐丝温度对其组织性能的影响,并对带状组织产生的原因及对拉拔性能的影响进行了详细讨论。结果表明,780 ℃吐丝的盘条晶粒细小,带状组织最轻,组织均匀,可以避免不均匀变形引起的应力集中;同时,盘条拉伸变形后期瞬时应变硬化指数n值下降最快,加工硬化的效果最弱,拉拔性能最好。
• Select
  易切削不锈钢303Cu线材重皮缺陷原因分析及改进措施

  顾建林, 李少正, 姚亮, 俞国红

  轧钢. 2021, 38(1): 100-102.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210121

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对易切削不锈钢303Cu线材轧制过程中出现重皮缺陷的问题,通过对缺陷形貌及MnS的特性分析,并结合铸坯在不同加热温度的试验研究,表明铸坯中的MnS形态随加热温度的升高由原来较尖锐的长条层片状转变为链状甚至纺锤形,可以有效地防止轧制时受到应力后沿MnS与基体交界处开裂而造成表面重皮缺陷的产生。为此,提出303Cu线材铸坯加热温度应不小于1 270 ℃的措施并应用于实际生产,完全解决了重皮缺陷问题。
• Select
  孔型设计对棒材表面褶皱缺陷的影响及其优化

  刘斌, 赵兴隆, 李金波, 许海平, 刘永强

  轧钢. 2021, 38(1): 103-106.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210122

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  棒材表面褶皱缺陷是常见的产品缺陷之一,对河钢集团邯钢公司生产的棒材表面褶皱缺陷宏观形貌、金相组织进行了分析,结合轧钢生产,着重分析了孔型设计对产生褶皱缺陷的影响,并提出了粗轧孔型优化设计措施,有效地改善了棒材表面质量。