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热连轧机组轧辊温度场及热辊型

钢铁 2024年第2期59卷 111-118页

作者：李子正刘芦轩尹宝良邝霜王俭辉白振华燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 唐山钢铁集团有限责任公司河北唐山063000

针对热连轧机组轧辊温度场无法精准预测引起的辊耗及板形问题。为了实现轧辊温度场与热辊型的精确预报来减少异常辊耗和避免重大生产事故的发生,运用数值解析的有限差分法和轧辊热传导方程建立了适合于热轧轧辊温度场与热辊型模型,在此... 详细信息

针对热连轧机组轧辊温度场无法精准预测引起的辊耗及板形问题。为了实现轧辊温度场与热辊型的精确预报来减少异常辊耗和避免重大生产事故的发生,运用数值解析的有限差分法和轧辊热传导方程建立了适合于热轧轧辊温度场与热辊型模型,在此模型基础上引入热轧机组的轧辊冷却水智能分段冷却控制系统,充分考虑复杂状态下冷却水的存在和冷却水流速对轧辊温度场与热辊型的直接影响。结合热连轧轧制过程中的设备参数及其工艺特点,同时考虑轧制钢卷数量递增对轧辊温度场和热辊型的循环叠加作用,编写程序将理论计算公式、模拟调控模型与现场实际工艺设备参数相结合作为分析的研究对象。首先通过现场轧辊测温设备对工作辊和支撑辊进行温度测量,并将测得的实际温度分布值与模型计算值进行对比分析,得到相近的轧辊温度和轧辊凸度变化趋势以及一致的温度和凸度数值,验证了模型计算的准确性和有效性。随后根据结果进行研究分析,得到了钢卷数量变化对轧辊温度和辊凸度的影响,发现了钢卷数增加对温升的叠加影响,同时发现10卷左右将会完成轧辊温度场的温升稳定,同时分析得出冷却水流速在3种不同速度下的轧辊温度沿辊身方向分布情况。最终实现了对工作辊和支撑辊温度场与热辊型的精确预报,并且为后续利用轧辊温度场与热辊型模型进一步调控轧辊辊温分布奠定模型基础。

关键词：热连轧温度场热辊型有限差分法冷却水

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轻轨用55Q钢的高温流变应力本构模型

锻压技术 2024年第3期49卷 219-229页

作者：刘宇昊朱国明平玉邝霜安会龙北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 唐山钢铁集团有限责任公司技术中心河北唐山063000 河钢集团钢研总院河北石家庄050023

通过Gleeble-3800热模拟实验机,在应变速率为0.1~20 s^(-1)、变形温度为900~1200℃的条件下对轻轨用55Q钢进行轴向单道次压缩实验,得到55Q钢的真应力-真应变曲线,并分析研究了不同热加工条件对55Q钢高温流变应力的影响。实验结果表明:... 详细信息

通过Gleeble-3800热模拟实验机,在应变速率为0.1~20 s^(-1)、变形温度为900~1200℃的条件下对轻轨用55Q钢进行轴向单道次压缩实验,得到55Q钢的真应力-真应变曲线,并分析研究了不同热加工条件对55Q钢高温流变应力的影响。实验结果表明:在相同变形温度下,低应变速率时的流变应力较低,在相同应变速率下,高温时的流变应力较低,说明低应变速率和高温有利于动态软化。对流变应力、应变速率和变形温度之间的关系进行线性拟合,建立了55Q钢的修正Johnson-Cook本构模型和基于应变补偿的Arrhenius本构模型,对比两种模型发现,基于应变补偿的Arrhenius本构模型的预测精度更高,能够较好地揭示55Q钢的热变形特性。

关键词： 55Q钢流变应力动态软化本构模型预测精度

不同成分体系780 MPa级别双相钢的硅烷涂装性能

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电镀与涂饰 2024年第2期43卷 69-75页

作者：张静孟凡月王浩宇夏明生邝霜黄健吴俊娜万盛兴于慧勇唐山钢铁集团有限责任公司河北唐山063000 上海凯密特尔化学品有限公司上海200000 湖南湘江关西涂料有限公司湖南长沙410000

[目的]车用高强度双相钢硅烷前处理后涂装性能的研究鲜有报道。[方法]选取了C-Si-Mn、C-Mn-Cr和C-Mn-Cr-Al三个成分体系的780MPa强度级别的双相钢进行相同工艺的硅烷化和电泳处理,通过中性盐雾、石击、循环盐雾腐蚀等手段评价了不同成... 详细信息

[目的]车用高强度双相钢硅烷前处理后涂装性能的研究鲜有报道。[方法]选取了C-Si-Mn、C-Mn-Cr和C-Mn-Cr-Al三个成分体系的780MPa强度级别的双相钢进行相同工艺的硅烷化和电泳处理,通过中性盐雾、石击、循环盐雾腐蚀等手段评价了不同成分体系钢板上的硅烷膜和电泳漆膜的品质。[结果]C-Si-Mn成分体系钢板的硅烷涂装性能最差,硅烷膜表面出锈,电泳漆膜的附着力及耐蚀性较差,不能满足一般汽车厂的要求;C-Mn-Cr成分体系钢板经硅烷涂装后,除耐石击+循环盐雾腐蚀性能外,其他性能基本都能满足一般汽车厂的要求;C-Mn-Cr-Al成分体系的硅烷涂装性能最优,硅烷膜及电泳漆膜的各项性能均能满足一般汽车厂的要求。[结论]在应用780 MPa级别双相钢的过程中,应当根据应用环境来选择适合的成分体系。

关键词：双相钢成分硅烷前处理电泳漆膜附着力耐蚀性

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IF钢连铸坯中非金属夹杂物分布

河北冶金 2024年

作者：王博辰任英邝霜单庆林潘宏伟路博勋石晓伟张立峰北京科技大学冶金与生态工程学院河钢集团唐钢公司北方工业大学机械与材料工程学院

为探究IF钢连铸坯厚度方向夹杂物的连续分布规律，对连铸坯断面进行了连续电镜扫描检测。结果表明，连铸坯中夹杂物主要有TiN、Al2O3和Al-Ti-O三类，TiN与Al-Ti-O类夹杂物主要在靠近表面处较多，且尺寸较小，随着向中心靠近数密度逐渐... 详细信息

为探究IF钢连铸坯厚度方向夹杂物的连续分布规律，对连铸坯断面进行了连续电镜扫描检测。结果表明，连铸坯中夹杂物主要有TiN、Al2O3和Al-Ti-O三类，TiN与Al-Ti-O类夹杂物主要在靠近表面处较多，且尺寸较小，随着向中心靠近数密度逐渐降低，平均尺寸逐渐增大；Al2O3夹杂物整体分布较为均匀，粒径大于5 μm和10 μm的Al2O3夹杂物主要分布在内弧表层。对凝固冷却过程中夹杂物的演变行为进行了热力学计算，凝固前夹杂物主要为Al2O3，凝固冷却过程中析出TiN，最终的夹杂物为Al2O3和TiN。通过计算TiN析出时的温度和凝固率可以发现，随着钢中T.N含量从15 ppm增加35 ppm，TiN的析出温度从1515℃提高至1535℃，临界析出凝固率从0.89降低至0.79。

关键词： IF钢铸坯氮化钛析出温度凝固率

Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级复相钢的性能稳定性

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金属热处理 2022年第9期47卷 182-187页

作者：田秀刚刘靖宝邝霜河钢集团唐钢公司技术中心河北唐山063001

设计开发了Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级高强复相钢产品。从组织控制的角度引入了贝氏体,以弥补铁素体与马氏体之间的软硬相高强度差,采用Gleeble-3500热模拟试验机、拉伸试验机和光学显微镜研究连续退火工艺中均热温度和过时效温度对复... 详细信息

设计开发了Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级高强复相钢产品。从组织控制的角度引入了贝氏体,以弥补铁素体与马氏体之间的软硬相高强度差,采用Gleeble-3500热模拟试验机、拉伸试验机和光学显微镜研究连续退火工艺中均热温度和过时效温度对复相钢力学性能及组织的影响规律。结果表明,均热温度在720~840℃时,随着温度的升高,贝氏体和马氏体含量逐渐增加,抗拉强度和屈服强度整体上不断提升,但超过840℃后抗拉和屈服强度降低。而随过时效温度的升高,抗拉强度呈单调递减趋势,屈服强度先波动后逐渐降低。当均热温度为790℃、过时效温度为280℃时,连退板的组织为铁素体、贝氏体和马氏体的复相组织,复相钢具备良好的加工成形性,折弯性、扩孔性能也均较同级别双相钢产品有大幅提升。

关键词：超高强钢复相钢退火工艺性能稳定性成形性

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热连轧机组机架间板形演变规律

塑性工程学报 2023年第11期30卷 60-66页

作者：陈彤邝霜单庆林李子正唐山钢铁集团有限责任公司河北唐山063000 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004

针对热连轧机组板形遗传规律问题,建立了演变模型进行数据对比分析,在分析热连轧机组板形演变特点的基础上引入相关影响系数对遗传规律进行求解。首先建立了七机架热连轧机组板形模型,并结合热连轧工艺与设备特点对七机架热连轧机组板... 详细信息

针对热连轧机组板形遗传规律问题,建立了演变模型进行数据对比分析,在分析热连轧机组板形演变特点的基础上引入相关影响系数对遗传规律进行求解。首先建立了七机架热连轧机组板形模型,并结合热连轧工艺与设备特点对七机架热连轧机组板形数据进行了汇总,利用编制的热连轧机组板形预报软件对板形进行了模拟,在相应板形模拟数值的基础上进行了典型机架上下游间板形遗传规律纵向对比以及典型机架来料板形与出口板形差值遗传规律横向对比。根据双向对比分析结果建立了影响系数方程,利用系数方程展示了热连轧机组机架间板形演变规律和出口板形的调节因素。

关键词：热连轧多机架板形遗传规律

1500和2000 MPa级热成形钢氢致延迟开裂行为研究

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钢铁研究学报 2022年第8期34卷 815-824页

作者：赵伟言陈伟健赵征志邝霜刘靖宝孙璐北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 北京市交通与能源用特殊钢工程技术研究中心北京100083 河钢集团唐钢公司河北唐山063016

随着节能减排要求的日益深入,热成形钢(HS)在汽车上的应用已是必然的趋势,但热成形钢的氢致延迟开裂行为仍亟待研究和改善。采用氢渗透、慢应变速率拉伸(SSRT)和断口分析等实验方法,对比研究了1500 MPa级和2000 MPa级热成形钢的氢扩散... 详细信息

随着节能减排要求的日益深入,热成形钢(HS)在汽车上的应用已是必然的趋势,但热成形钢的氢致延迟开裂行为仍亟待研究和改善。采用氢渗透、慢应变速率拉伸(SSRT)和断口分析等实验方法,对比研究了1500 MPa级和2000 MPa级热成形钢的氢扩散行为和氢脆敏感性。结果表明,1500HS的表观扩散系数D_(ap)(1.71×10^(-7)cm^(2)/s)明显小于2000HS的D_(ap)(3.45×10^(-7)cm^(2)/s);与2000HS相比,1500HS具有更好的抗氢致延迟开裂性能。从断口分析可知,在相同的充氢条件下,随着充氢电流密度的增加,1500HS的断口形貌从典型的韧窝韧性断裂转变为准解理脆性断裂,而2000HS则转变为沿晶脆性断裂并存在大裂纹。可以判断2000HS实验钢在变形程度很小时,局部氢含量和应力值就已达临界值,氢的存在降低了晶粒间结合力,导致微裂纹的形核和扩展。所以随着热成形钢强度的提高,更应该适当添加Ti和V微合金元素,与C元素形成纳米级析出物,可作为不可逆氢陷阱捕获氢原子,阻碍其扩散和偏聚,并且可以有效细化组织和钉扎位错,从而起到提高热成形钢抗氢致延迟开裂能力的作用。

关键词：热成形钢氢致延迟开裂氢渗透实验慢应变速率拉伸实验特殊晶界析出粒子

N含量对Ti微合金化低碳马氏体钢力学性能的影响

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金属热处理 2015年第10期40卷 36-39页

作者：韩赟邝霜首钢技术研究院北京100043

采用SEM、EDS、拉伸及冲击试验、热力学分析等方法,对两种具有不同N含量的Ti微合金化低碳马氏体钢的组织与力学性能进行分析。结果表明:N含量对Ti微合金化低碳马氏体钢强度影响不大,但明显影响其韧性,1号试验钢(N含量0.0054%)和2号试验... 详细信息

采用SEM、EDS、拉伸及冲击试验、热力学分析等方法,对两种具有不同N含量的Ti微合金化低碳马氏体钢的组织与力学性能进行分析。结果表明:N含量对Ti微合金化低碳马氏体钢强度影响不大,但明显影响其韧性,1号试验钢(N含量0.0054%)和2号试验钢(N含量0.0014%)上平台冲击吸收能量分别为30 J和70 J。1号试验钢微观组织及冲击断口中存在大尺寸的Ti N析出相,很容易使得试验钢中Ti N与基体结合界面产生微米级裂纹,从而显著降低断裂强度和韧性。

关键词：氮 Ti微合金化低碳马氏体钢强度韧性

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七机架热连轧机组板形综合控制技术

钢铁 2023年第3期58卷 97-103,157页

作者：张金飞么洪勇李子正邝霜白振华燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 唐山钢铁集团有限责任公司技术中心河北唐山063000 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北秦皇岛066004

针对七机架热连轧机组机架数量多,轧制工艺复杂,各机架控制能力得不到充分发挥而造成轧件板形出现中浪、边浪以及复合浪等问题,充分考虑七机架热连轧机组设备结构特点,同时结合轧制工艺条件,采用相对长度差法来表示轧件板形值,并以轧机... 详细信息

针对七机架热连轧机组机架数量多,轧制工艺复杂,各机架控制能力得不到充分发挥而造成轧件板形出现中浪、边浪以及复合浪等问题,充分考虑七机架热连轧机组设备结构特点,同时结合轧制工艺条件,采用相对长度差法来表示轧件板形值,并以轧机有载辊缝为桥梁,根据辊系弹性变形模型与金属变形模型的耦合关系进行求解,建立热连轧机组板形预报模型。根据工作辊弯辊力和窜辊量对轧件板形可快速调整的特点,结合现场实际生产情况,确定工作辊弯辊力和窜辊量的研究范围,通过板形预报模型定量分析不同工作辊弯辊力和窜辊量情况下轧机有载辊缝凸度和轧件板形的变化过程,得到轧件板形的调控域,在此基础上提出板形综合控制策略。同时为了保证轧件凸度要求和避免轧辊过度磨损,提出各机架轧件出口厚度精度和辊间压力均匀度约束条件,并以各机架轧件板形波动最小为目标函数,对工作辊弯辊力与窜辊量进行综合优化,开发出适合热连轧机组板形综合控制技术。将该技术应用到某2 050热连轧机组生产实践,结果表明,典型规格产品在工作辊弯辊力和窜辊量优化后,轧件在热连轧过程中板形质量明显改善,轧件出口板形由10.5 I改善到4.8 I,现场应用效果良好。

关键词：热连轧有载辊缝板形控制弯辊力窜辊量