2022年, 第39卷, 第3期　刊出日期：2022-06-28

  

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特约综述
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  热轧宽带钢板形控制技术的现状及未来发展

  何安瑞

  轧钢. 2022, 39(3): 1-10.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220301

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  板形是热轧宽带钢的核心质量指标,对热轧宽带钢板形理论及相关控制技术的研究一直是金属压延领域关注的热点课题。从热轧宽带钢板形控制的装备、辊形及模型3个方面系统总结了国内外的研究现状及取得的主要研究成果,其中辊形技术及控制模型的创新非常活跃,变接触轧制、改进型连续变凸度、特殊品种钢专用等辊形技术及相关控制模型显著提升了产品的板形质量,并在延长换辊周期、降低轧辊消耗、提高轧制稳定性等方面取得了较好的应用实绩。另外,总结了与板形控制密切相关的关键过程参数(如粗轧镰刀弯、精轧机架间跑偏)的检测与控制、板形智能判定和诊断技术、多尺度板形仿真模型等方面的研究进展,为未来进一步完善热轧宽带钢的板形控制理论、实现板形控制的智能化指明了方向。
研究与开发
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  热轧酸洗板表面条带状色差缺陷产生原因及机理研究

  王畅, 于洋, 刘珂, 王林, 刘朋, 张亮亮

  轧钢. 2022, 39(3): 11-16.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220302

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  针对热轧酸洗板表面条带状色差缺陷问题,以SPHC带钢为试验材料,采用金相法研究了色差缺陷的组织特点,明确了缺陷产生的原因是带钢表层存在增碳现象,使表层碳化物密度上升,晶界出现珠光体形貌异常组织而导致。应用差热分析仪分析了不同自由碳含量保护渣、不同加热温度和保温时间对带钢表面增碳层深度和珠光体组织比例的影响,明确了SPHC热卷表层增碳的内在机理。提出了优化保护渣熔化性能、控制结晶器液面波动和调整加热炉工艺等措施,为消除酸洗板条带状色差提供了控制策略。
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  节镍型奥氏体不锈钢组织性能及控制机理研究

  吴海林, 阮志勇, 王碧, 钱学海, 陈盛淋

  轧钢. 2022, 39(3): 17-22.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220303

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  节镍型奥氏体不锈钢生产中合理控制其C、N含量和Cr、Ni当量,使其冷加工硬化小,拉深成形性能优异,形变诱导马氏体量少,时效开裂风险小,室温下奥氏体组织稳定是其生产应用的关键技术难点。为此,研究了不同化学成分节镍型奥氏体不锈钢在热轧、退火、冷轧退火后的金相组织及力学性能,分析了奥氏体稳定性和冷轧形变诱导马氏体相变的控制规律。结果表明:试验钢在热轧后奥氏体组织呈未完全再结晶状态,退火后奥氏体组织再结晶充分,晶粒尺寸为12～14 μm,且低的碳含量有利于改善碳化物的析出情况;试验钢冷轧变形过程中马氏体转变受奥氏体稳定性的影响,即受M_d30/50温度控制及化学成分的影响,M_d30/50温度值越高,镍当量越小,奥氏体稳定性越差,形变诱导马氏体含量越高,冷轧变形抗力越大,在退火过程越容易发生马氏体向奥氏体的逆转变,形成晶粒尺寸呈“双峰”状分布的混晶组织。因此,化学成分设计是实现节镍型奥氏体不锈钢性能的基础;同时,将本试验钢冷轧退火温度从1 080 ℃提高到1 100 ℃,且降低退火工艺速度,以延长带钢在退火炉内的时间,使奥氏体晶粒充分长大,控制晶粒尺寸为8.0～9.0级,才能保证钢卷获得良好的使用性能。
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  罩退冷轧薄规格IF钢横向性能波动原因及控制

  郑灵科, 刘景佳, 孙武厅

  轧钢. 2022, 39(3): 23-27.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220304

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  针对罩退冷轧薄规格IF钢产品横向性能波动大的问题,系统分析了带钢宽度不同位置的性能、组织、化学成分差异特点,以及从冶炼、热轧、酸轧到退火等不同工序下的碳含量变化情况。结果表明:性能异常带钢边部强度和碳含量明显高于中部,屈服强度差值可达89 MPa,带钢宽度方向碳含量不一致是导致横向组织变化及性能波动的主要原因;而横向性能波动主要产生于退火工序,因为酸轧工序残留在带钢表面的乳化液在罩退过程中发生裂解,随着退火温度的升高,裂解后的碳与氢气反应生成CH₄,当退火温度超过700 ℃时,CH₄再分解出活性碳吸附于带钢表面从而产生渗碳现象,最终由于带钢横向增碳不均而导致性能波动。通过增加400 ℃保温平台、降低退火温度、降低退火升温速度、增加吹氢流量、降低酸轧卷取张力等改进措施,显著提高了带钢横向性能的均匀性。
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  酸轧2 GPa热成形钢焊缝断带原因分析及对策

  杨峰, 王朝, 杨丽娜, 谷田, 吕恒, 王麒

  轧钢. 2022, 39(3): 28-36.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220305

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  针对某企业生产2 GPa热成形钢酸轧后焊缝断带的问题,利用金相显微镜和扫描电镜对断带试样进行了分析,并通过对焊接及酸轧工艺过程的调查,确定了焊缝断带的原因:带钢焊缝二次回火不充分,存在回火马氏体脆性组织;由于带钢强度高,圆盘剪易崩刃,切边质量较差,在轧制过程中形成边裂缺陷,当边裂缺陷处于焊缝时,诱导存在回火马氏体脆性组织的焊缝解理开裂,在张力的作用下撕扯开裂并贯穿整个焊缝而造成。为此,对焊缝二次回火工艺参数进行了优化,提高了加热功率和降低了带钢速度,以保证焊缝充分回火得到回火索氏体组织,避免了回火脆性组织;同时,通过优化圆盘剪工艺参数及加强剪切带钢边部质量检验,避免了酸轧后的边裂缺陷,杜绝了轧制时2 GPa高强带钢由于边裂缺陷诱发焊缝撕裂而造成的断带事故。
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  退火制度对SPCC带钢组织及再结晶行为的影响

  王彬, 魏宝民

  轧钢. 2022, 39(3): 37-42.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220306

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  冷轧后退火处理是冷轧板带生产中的重要工序。利用Gleeble-3500热模拟机对0.35 mm薄规格SPCC冷轧带钢在不同退火制度下显微组织及其再结晶行为进行了研究;基于JMAK模型,建立了SPCC钢再结晶动力学模型。结果表明:SPCC带钢退火温度为540 ℃时,保温过程以铁素体回复为主,铁素体再结晶体积分数为10.52%;退火温度为560~640 ℃时,铁素体发生再结晶及晶粒长大,再结晶体积分数达97.38%~99.39%。相同退火温度下,铁素体再结晶体积分数与保温时间呈指数关系,在短时间保温条件下,铁素体没有足够时间再结晶,其组织为典型冷轧纤维状组织;再结晶基本完成后,微观组织趋于稳定,保温时间延长有利于再结晶晶粒的继续长大。此外,随着退火温度的升高,达到相同再结晶体积分数所需要的时间明显缩短。
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  一种800 MPa级高强建筑用钢的试验研究

  王小琪, 赵宪明, 周晓光, 王利, 李焕东, 刘永杰

  轧钢. 2022, 39(3): 43-48.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220307

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  针对当前我国高强建筑用钢的开发,采用Ti-Nb微合金化技术设计试验钢化学成分,通过热膨胀试验确定了试验钢的动态CCT曲线,基于此设计了实验室热轧试验方案,研究了工艺参数对试验钢组织、性能的影响。结果表明:当水冷终冷温度大于610 ℃时,试验钢的显微组织为铁素体+珠光体;当水冷终冷温度小于390 ℃时,试验钢显微组织为少量铁素体+贝氏体;当终轧温度为810 ℃、水冷终冷温度为350 ℃时,试验钢显微组织为少量铁素体+贝氏体,屈服强度为837 MPa,这是细晶强化、相变强化、析出强化共同作用的结果,为800 MPa高强钢筋的研究开发提供了数据支撑和理论指导。
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  GCr15轴承钢在不同加热速率下的奥氏体转变研究

  韩维雪, 周登虎, 江雁, 侯清宇, 黄贞益, 黄道龙

  轧钢. 2022, 39(3): 49-56.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220308

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  加热速率对GCr15轴承钢铸坯表面组织有较大影响。利用DIL805A热膨胀仪进行热模拟试验,通过分析GCr15轴承钢在连续加热过程中的热膨胀曲线,研究了不同加热速率下的奥氏体转变过程,分析了加热温度对奥氏体转变温度和奥氏体转变量的影响,分析了不同加热速率下奥氏体转变规律和大断面铸坯表面组织。结果表明:GCr15轴承钢中珠光体转变为奥氏体,温度范围约为760~810 ℃;(Fe,Cr)₃C_Ⅱ向奥氏体中的溶解,温度范围约为810~1 100 ℃;奥氏体的成分均匀化温度大于1 100 ℃。若GCr15大断面铸坯表面过热度大,相变后晶粒粗大,相对于内部组织其表面的耐磨性和抗疲劳性下降,且铸坯表面奥氏体浓度均匀性差,后续液析碳化物溶解过程受阻碍,碳化物溶解浓度不均匀,表面的组织性能受到影响。根据J-M-A方程,计算了模型参数,GCr15轴承钢激活能Q约为7.156×10⁵ J/mol,n=0.52,k₀=75。
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  中碳钢盘条的高温氧化行为研究

  廖琳琳

  轧钢. 2022, 39(3): 57-65.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220309

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  针对中碳钢盘条的高温氧化问题,利用热重分析仪对45钢和40Cr钢盘条的高温氧化行为进行了试验研究;采用场发射电子探针表征了氧化铁皮厚度及截面微观形貌,对氧化铁皮形貌演变规律以及合金元素在氧化铁皮与基体界面处的分布规律进行了研究分析。结果表明:45钢和40Cr钢盘条的氧化增重曲线在1 050~1 250 ℃范围内遵循抛物线规律,当氧化条件相同时,相比于常规低碳钢,其氧化激活能较高,抗氧化性能更好;氧化铁皮呈典型的3层结构,从外到里分别为Fe₂O₃、Fe₃O₄及FeO,并且在氧化铁皮与基体界面处存在合金元素富集层;45钢盘条在高温氧化时,Cr元素分布不明显,Si元素在氧化铁皮与基体界面处有少量富集,Mn元素在氧化铁皮中均匀分布;40Cr钢盘条在氧化铁皮与基体界面处不仅有富Si层,还明显存在一层均匀完整的富Cr层,由于合金元素富集层阻碍了Fe²⁺向外扩散,提高了盘条的高温抗氧化性能。
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  高强度厚重规格H型钢轧后快速冷却工艺研究

  李静, 彭林, 石雷, 杨应东, 圣立芜

  轧钢. 2022, 39(3): 66-70.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220310

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  重型H型钢在跨海桥梁、钻井平台等高层建筑和大型设施有广泛应用。为推动马钢高强度厚规格重型H型钢的品种开发,对UB356 mm×406 mm×634 mm规格、S450 J0牌号H型钢进行了试制。厚重规格H型钢由于压缩比较小,采用普通生产工艺较难使其获得较高的强度,需要轧后采用快速冷却工艺,研究了4种QST(淬火+自回火)工艺对所试制H型钢翼缘组织性能的影响。结果表明:经QST工艺处理后, H型钢翼缘厚度方向出现了明显的组织分层现象,第1类为表面淬硬层回火索氏体组织,第2类为心部铁素体+珠光体组织;随着回火层厚度的增加,温度逐渐升高,回火组织中马氏体位向逐渐消失,颗粒状的碳化物逐渐长大,心部组织晶粒尺寸也逐渐增大;不同QST控冷工艺下H型钢翼缘回火层厚度不同,当水压、水嘴组数一定时,随着辊道速度的增加,回火层厚度呈现逐渐减小的趋势;近翼缘外表面的回火层硬度变化趋势呈现先增大后减小的趋势,靠近翼缘内表面的回火层硬度呈现逐渐减小的趋势。在4种QST工艺下,只有水压1.3~1.4 MPa、水嘴数开16组、辊道速度0.8 m/s的条件下所试制的重型H型钢力学性能满足技术要求,且富裕量较大。
设计与改造
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  棒线材连轧生产线钢坯无头焊接轧制改造模式探讨

  徐言东, 洪荣勇, 程知松, 王兆辉, 徐正斌

  轧钢. 2022, 39(3): 71-77.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220311

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  棒线材在钢铁产品生产中在占有很大比重,其生产成本高低直接影响着企业的利润。经过近年来的研究和实践,钢坯无头焊接轧制(EWR)技术已应用于多条棒线材连轧生产线,并取得了较好的效果。介绍了EWR技术改造的目的、设备、工艺及其优缺点;针对国内两条棒线材产线EWR技术改造项目,对其工艺布置及其特点进行了介绍,在不改变主体设备布局的条件下,仅在现有的加热炉和粗轧机组之间增加钢坯无头焊接设备就可以实现技改目标。在棒线材连轧产线上进行EWR技术改造,具有施工用时短,部分新增设备可国产化,投资少,见效快,生产效率高等特点,企业效益明显。
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  重型轧机联轴器圆角应力集中引流拓扑优化

  扶志刚, 姜永正, 朱升硕

  轧钢. 2022, 39(3): 78-84.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220312

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  圆角应力集中是重型装备频繁开裂的一个重要原因。基于应力引流思想,以轧机联轴器为对象,通过拓扑优化技术解决其圆角应力集中问题。建立了联轴器的三维有限元模型,并对其进行了应力分析,表明应力最大部位集中在槽口根部的3个圆角交汇处。对此,根据应力引流思想,将滑块安装槽圆角及内圆柱面定义为优化设计区域,其他部分为非设计区域,以柔度最小作为优化目标,以圆角应力点的最大应力作为约束条件,对叉头圆角进行拓扑优化,得到一个近似槽状的拓扑结构。根据拓扑优化的结果对圆角进行了重新设计以及对比分析。结果表明:优化后圆角交汇处最大应力减少了约100 MPa,降幅达20%,说明应力引流对于改善圆角应力集中效果明显。
自动化与智能化
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  数字孪生技术在智能轧钢车间的应用与探索

  王超, 鲁效平, 孙明, 孙贺, 于晓义, 江民圣

  轧钢. 2022, 39(3): 85-90.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220313

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  针对当前我国钢铁生产智能化建设,对数字孪生技术在轧钢车间的应用进行了探索,分析了智能轧钢过程的数字孪生系统体系架构;提出了建立基于数字孪生的智能轧钢车间参考模型、设备互联信息模型、工艺流程信息模型及组织性能控制模型。介绍了智能轧钢车间可以达到的效果:实现工艺智能设计,使生产成本降低5%~10%,订单交付速度提升10%~15%;实现生产计划智能管理,解决客户个性化小批量需求与大生产之间的矛盾;实现轧材质量智能管控,使成材率提升3%~6%;实现设备在线智能诊断,使设备有效作业率达5%~10%。最后指出:构建轧钢车间数字孪生模型存在很多难点,各轧钢企业智能感知、智能装备及智能物流等技术的发展水平不同,企业要从自身实际出发,认真梳理企业经营、生产计划,工艺控制,设备运维,质量检测,物流配送等各个环节智能化体系方面的问题,确定可行的数字孪生项目,才能实现轧钢车间各工序智能化、精细化的业务管理,提升劳动生产率。
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  基于机器学习的滚筒式飞剪剪切质量预测

  辛岩莉, 郜志英, 张勃洋, 王晓勇

  轧钢. 2022, 39(3): 91-96.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220314

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  滚筒式飞剪剪切质量与剪刃重叠量、侧向间隙等参数的取值密切相关,参数匹配不当不仅会影响断面质量,也会使刀具磨损严重,甚至出现剪不断的问题。为了预测选定参数下飞剪的剪切质量以选择合理的工艺参数,通过DEFORM-3D仿真了不同工艺参数下的飞剪剪切过程,运用机器学习算法分别对剪切断面质量和整体剪切效果建立了预测模型。测试集在剪切断面质量的预测模型上准确率接近90%,在整体剪切效果预测模型上的误差小于15%,两类模型为现场选择剪切工艺参数和智能化生产提供了理论指导。
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  PC轧机轧制稳定性控制策略

  何茂松

  轧钢. 2022, 39(3): 97-102.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220315

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  在PC轧机轧制过程中,常遇到带钢跑偏、交叉头动作不到位、板形不良等问题,影响了轧制稳定性。介绍了PC轧机工作原理、交叉辊设备功能,并对影响PC轧机轧制稳定性的主要影响因素进行了分析。结果表明:轧制力差过大、交叉头卡壳、无间隙油缸压力不当是造成上述问题的直接原因。为此,提出了交叉头间隙补偿、轧制力差监控、交叉角同步控制、交叉头安全保护、无间隙油缸压力模式切换等控制策略。控制优化后,交叉辊月故障时间由1 200 min减少至60 min,带钢凸度±20 μm命中率由80%~90%提高至96%,交叉角覆盖范围、轧制力差等指标得到明显改善。
革新与交流
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  低屈强比超高强EH690钢板的研发

  赵喜伟, 龙杰, 庞辉勇, 吕建会

  轧钢. 2022, 39(3): 103-107.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220316

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  采用常规化学成分、轧制和调质热处理工艺生产的超高强EH690钢板屈强比在0.96以上,为了实现钢板较低的屈强比,一般采用低碳、高合金的化学成分设计,然后再进行两次淬火(常温淬火Q+两相区淬火Q＇)+回火的工艺,生产工艺复杂,生产成本较高。为此,采用低合金化学成分设计,合理的控轧控冷工艺及亚温淬火+回火的热处理工艺,研究了不同亚温淬火温度、回火温度对EH690钢板力学性能和显微组织的影响。结果表明:所设计化学成分的EH690钢板经过815 ℃的亚温淬火+480 ℃回火热处理后,钢板具有合适比例的软相铁素体和硬相马氏体双相组织,这种组织在保证钢板具有较好力学性能的同时屈强比也降低到0.90左右。采用该工艺,简化了生产工艺流程,降低了生产成本,实现了低屈强比超高强EH690钢板的工业化大规模生产。
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  60 mm厚Q550D 钢板在线淬火韧性提升的研究

  路士平, 王凯凯, 王卫华, 狄国标, 武卫阳, 田鹏

  轧钢. 2022, 39(3): 108-110.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220317

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  针对在线淬火厚规格高强钢板韧性提升问题,对比分析了在线淬火工艺与离线淬火工艺的差异;根据某产线在线淬火的工艺特点,建立了水冷模拟仿真模型,得到了60 mm厚Q550D钢板在线淬火过程中的温度场;根据实际的冷速,对钢板化学成分进行了优化设计,即提高碳当量,并添加Mo、Cr等强淬透性元素,以此提高材料的淬透性,在现有的冷却速率条件下得到以马氏体为主的组织,其回火后组织使钢板强韧性匹配良好,韧性明显改善,能够满足60 mm特厚调质高强钢板的性能要求。
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  Q355B钢板火切后窄板料变形原因分析及控制措施

  陈玉叶

  轧钢. 2022, 39(3): 111-115.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220318

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  针对Q355B钢板火焰切割(火切)后窄板料产生翘曲、侧弯等变形缺陷的问题,检测了Q355B钢板残余应力。结果表明:Q355B钢板火切后窄板料变形是成品钢板中存在较大残余应力和残余应力不均匀而导致的。因此,对不同轧制、冷却工艺生产的Q355B钢板的残余应力进行了检测,发现返红温度低是钢板残余应力显著增大、残余应力波动较大的主要原因。为此,提出了采用控轧不控冷工艺,控制钢板终轧温度在780～810 ℃,在确保钢板性能的前提下,避免了钢板因控冷产生较大的残余应力及残余应力波动。同时,针对采用不控冷工艺生产的Q355B钢板屈服强度不足或余量不够的问题,对Q355B钢板的C、Mn含量进行优化调整。采用上述措施后,保证了钢板力学性能,并将钢板残余应力控制在150 MPa 以下,整板最大残余应力波动由182.3 MPa降至26.45 MPa,使钢板的不平度小于2 mm·m^-1,满足了用户的要求。
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  首钢京唐1 580 mm生产线钢卷内塔缺陷控制

  任立征

  轧钢. 2022, 39(3): 116-119.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220319

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  针对首钢京唐1 580 mm生产线钢卷内塔缺陷问题,对热轧卷取机侧导板装置和夹送辊装置对内塔缺陷的影响进行了分析。结果表明:卷取机侧导板短行程动作时序不合理、侧导板开口度偏差大或不对中、侧导板装置不平行、夹送辊设备异常是造成内塔缺陷的主要原因。为此,通过对侧导板动作时序进行优化,对其平行度和开口度偏差进行调整,使侧导板装置的控制精度得到了显著的改善;同时,通过加强对夹送辊装置异常点的排查处理、制定更换周期、开发先进控制功能等措施,夹送辊装置的使用效果得到了明显的提高。通过上述措施,可将钢卷头部塔形控制在了50 mm以内,钢卷内塔缺陷产生的平整处理量由原来的每月约40卷,减少到目前每月7卷左右,减小了平整工序压力,保证了产品的交货期,减少了钢卷的切损量,降低了生产成本。
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  激光焊机退火功率对DP780带钢焊缝质量的影响

  薛建奇, 吕剑, 董宇, 孙宁波, 常生财

  轧钢. 2022, 39(3): 120-123.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220320

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  为了研究CO₂气体激光焊机退火功率对DP780带钢焊缝质量的影响,通过焊缝在线监测系统(Quality Control Date System, QCDS)、杯突试验、冷轧连续产线实际生产试验的方法,测试了不同退火功率下DP780带钢的焊缝质量。结果表明:焊接后退火功率为0 kW时,焊缝区域杯突试验裂纹沿焊缝方向展开,焊缝质量不合格;焊接后退火功率为10、15 kW时,杯突试验结果表明焊缝区域裂纹垂直于焊缝方向,焊缝质量合格;然而实际生产得到退火功率为10 kW的焊缝在生产过程中出现断带,退火功率为15 kW的焊缝无断带现象。为此,通过电子显微镜观察了退火功率为10 kW与15 kW时DP780带钢焊缝区域金相组织,并测试了其显微硬度。结果表明:焊焊缝区域组织均为马氏体+贝氏体组织,但退火功率为10 kW的焊缝区域存在裂纹缺陷,是其断带的主要原因。因此,实际生产中应将退火功率控制为15 kW, 此时焊缝区域硬度略有下降,但是韧性得到了提高,能够满足冷轧连续产线正常运行的需要。
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  采用小异型坯生产大规格槽钢的工艺创新

  圣立芜, 沈千成, 陈伟, 孙晓明, 张丽娜

  轧钢. 2022, 39(3): 124-127.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220321

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  为进一步扩展市场,马钢在其小H型钢生产线上对大规格槽钢产品进行了开发。而采用纯孔型轧制大规格槽钢存在孔型设计较为复杂,相邻规格间孔型共用性较差,现场备辊量较大,换辊次数较多等问题。为此,对该产线孔型系统进行了研究,提出了万能直轧混合孔型系统,并介绍了其中粗轧孔型、中精轧万能孔型、控制孔型的优化设计。采用混合孔型系统,生产相邻型号槽钢时仅需备1套S₁₂~S₁₅机架孔型,其余孔型实现了全部共用。通过工艺创新,已成功开发出24^#、25^#全厚度槽钢产品,解决了二辊孔型共用性差的问题,同时减少了轧辊等备件量,实现了快速更换产品规格;以较低的开发投入,提高了生产效率,提高了产量。
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  低成本含铌抗震钢筋生产工艺控制

  马正洪, 朱伟娟, 曹磊, 王哲, 黄沁

  轧钢. 2022, 39(3): 128-132.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20220322

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  为降低生产成本,江苏永钢集团有限公司采用Nb微合金化试制了HRB400E钢筋。以ø16 mm HRB400E钢筋为例,针对钢筋无屈服现象问题,对3种不同Nb含量钢筋的显微组织、析出物尺寸和分布、室温拉伸应力-应变曲线进行了分析。结果表明:由于含Nb量较高的钢筋其固溶Nb量较多,同时由于精轧区域为升温轧制,尤其是小规格钢筋采用切分轧制工艺,终轧温度较高,降低了相变点温度,再加上小规格钢筋在冷床上的冷速较快,使其容易产生针状铁素体、贝氏体等低温异常组织,导致其无屈服现象。为此,对钢筋Nb含量及生产工艺进行了优化:将钢筋中Nb质量分数从0.035%减少到0.01%;铸坯加热温度控制为1 100~1 150 ℃;保证开轧温度为1 050~1 080 ℃、精轧入口温度为950~1 000 ℃、终轧温度为1 000~1 050 ℃,以降低终轧后钢筋固溶Nb含量;上冷床温度控制为880~920 ℃,并在冷床上增加可调节的保温装置,对钢筋进行轧后缓冷,以延长珠光体转变时间,这是防止小规格钢筋冷速过快导致针状铁素体、贝氏体组织过多的关键技术。生产实践表明:上述工艺措施可有效避免钢筋出现针状铁素体、贝氏体组织,屈服平台不明显比例从0.51%降至0,解决了小规格含Nb钢筋屈服不明显的问题,降低了含Nb抗震钢筋的生产成本。