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厚板轧制过程轧件翘扣头控制的有限元研究

宝钢技术 2024年第3期 7-10页

作者：苗雨川袁向前宝山钢铁股份有限公司厚板事业部上海201999 宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201999

利用ABAQUS有限元软件,模拟了厚板的轧制过程,计算了一系列可调控的工艺参数对轧件翘扣头的影响。可调控的工艺参数主要包括轧制中心线位置H i、上下轧辊的辊速差S k i和轧件上下表面温度差ΔT。计算结果表明,通过调整H_(i)、S_(ki)和... 详细信息

利用ABAQUS有限元软件,模拟了厚板的轧制过程,计算了一系列可调控的工艺参数对轧件翘扣头的影响。可调控的工艺参数主要包括轧制中心线位置H i、上下轧辊的辊速差S k i和轧件上下表面温度差ΔT。计算结果表明,通过调整H_(i)、S_(ki)和ΔT,可以分别在2 m长度轧件上获得-17.5 mm、-181.0 mm和-200.0 mm的翘扣头控制量。进一步的分析表明,调节上下辊的辊速差、轧件上下表面温度差可较为有效地控制轧件翘扣头,且上下表面温度差对轧件翘扣头的控制能力更强。

关键词：有限元厚板轧制翘扣头控制

拉速和吹氩量对板坯结晶器内气液两相流动的影响

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炼钢 2024年

作者：周梓沫胡暑名刘婷赵晓波吕宪雨戴方钦武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室宝山钢铁股份有限公司炼钢厂

通过水力学模型和数值模拟的方法，分析了拉速和吹氩量对结晶器内气泡分布和流场的影响。结果表明，拉速由1.0m/min增加到1.4m/min，结晶器内气泡直径不均匀度由0.73降低到0.64，气泡直径分布更均匀，上表面钢液最大速度由0.09m/s增加到... 详细信息

通过水力学模型和数值模拟的方法，分析了拉速和吹氩量对结晶器内气泡分布和流场的影响。结果表明，拉速由1.0m/min增加到1.4m/min，结晶器内气泡直径不均匀度由0.73降低到0.64，气泡直径分布更均匀，上表面钢液最大速度由0.09m/s增加到0.16m/s；吹氩量由4.0L/min增加到8.0L/min，结晶器内气泡直径不均匀度由0.59增加到0.72，气泡直径分布的不均匀性增大，上表面钢液最大速度由0.14m/s降低到0.09m/s。在水口浸入深度为150mm条件下，较好的工艺方案为拉速1.2m/min，吹氩量4.0L/min，研究结果可以为优化工艺参数，提高铸坯质量提供理论依据。

关键词：连铸水模型试验数值模拟气泡分布结晶器流场

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宝钢高强度气瓶管的开发与组织性能研究

钢管 2024年第3期53卷 30-35页

作者：王康胡平岳世斌宝山钢铁股份有限公司上海201900 烟台鲁宝钢管有限责任公司山东烟台265500 宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900

开发抗拉强度1100 MPa及以上的高强度高韧性无缝气瓶管是实现气瓶轻量化的重要基础。在传统34CrMo4气瓶钢的基础上,通过采用增Mo、加Ni辅助微合金化控制以及控制夹杂物等级和N含量等技术手段,成功开发了抗拉强度≥1100 MPa,延伸率≥14%,... 详细信息

开发抗拉强度1100 MPa及以上的高强度高韧性无缝气瓶管是实现气瓶轻量化的重要基础。在传统34CrMo4气瓶钢的基础上,通过采用增Mo、加Ni辅助微合金化控制以及控制夹杂物等级和N含量等技术手段,成功开发了抗拉强度≥1100 MPa,延伸率≥14%,-50℃低温横向冲击韧性≥60 J/cm^(2)的高强度高韧性气瓶管,并在国内首次实现批量商业化应用。热处理试验结果表明,随着回火温度的升高,高强度气瓶钢的强度逐渐降低,塑性和低温韧性逐渐改善,这主要与组织中板条粗化和析出相发生粗化、聚集等的变化有关。为获得良好的强韧性匹配,推荐淬火温度为860℃,回火温度为520~560℃。

关键词：气瓶管高强度金相组织力学性能

QP和DP钢面内成形性能与边部成形性能对比研究

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精密成形工程 2024年第6期16卷 115-121页

作者：袁志鹏牛超束祺成宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900

目的以宝钢生产的QP980、QP1180、DP980、DP11804种典型超高强钢材料为研究对象,进行QP、DP钢种材料面内与边部成形特性对比分析。方法采用单向拉伸设备以及成形试验机,并结合DIC分析技术,对4种材料的力学性能、面内成形性及边部成形性... 详细信息

目的以宝钢生产的QP980、QP1180、DP980、DP11804种典型超高强钢材料为研究对象,进行QP、DP钢种材料面内与边部成形特性对比分析。方法采用单向拉伸设备以及成形试验机,并结合DIC分析技术,对4种材料的力学性能、面内成形性及边部成形性进行试验研究。结果与DP钢相比,同等强度级别QP钢的均匀延伸率及加工硬化系数均明显更高。在面内成形应变状态下,同等强度级别QP钢极限成形深度均明显大于DP钢的,但主、次应变大小差异不大。在边部成形应变状态下,同等强度级别QP、DP钢极限成形深度以及主、次应变大小均差异不大。QP、DP钢面内成形最大主应变均明显大于边部成形最大主应变。结论与同强度级别DP钢相比,QP钢具有更高的均匀延伸率及加工硬化系数。QP钢材料的加工硬化系数高,材料内部协同变形能力强,面内成形性能明显优于DP钢材料的,但两者的边部成形性能差异不大;QP、DP钢材料能承受更大的面内主应变,受边部加工硬化及毛刺的影响,冲裁后,边部应变明显降低,在QP、DP超高强钢零件设计制造过程中,应尽可能避免边部发生较大的变形。

关键词： QP钢 DP钢面内应变边部应变成形性能

宝钢高炉热风炉烟气超低排放治理工艺技术选择及应用示范

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宝钢技术 2024年第1期 38-43页

作者：华建明孙国军郭敏雷宝山钢铁股份有限公司炼铁厂上海200941

基于宝钢高炉热风炉烟气在治理前的排放情况,分析了不同治理工艺技术的优缺点,最终选用了从目前看最为安全、适应高炉热风炉工况的钙基固定床烟气治理工艺技术。介绍了该工艺技术在宝钢4号高炉一年的运行实绩,从安全、脱硫效果、运行维... 详细信息

基于宝钢高炉热风炉烟气在治理前的排放情况,分析了不同治理工艺技术的优缺点,最终选用了从目前看最为安全、适应高炉热风炉工况的钙基固定床烟气治理工艺技术。介绍了该工艺技术在宝钢4号高炉一年的运行实绩,从安全、脱硫效果、运行维护及成本等多方面,再次验证了其安全性、稳定性、适应性及经济性,从而为宝武集团内及国内外其他厂家提供可借鉴的应用示范,进而助力我国高炉的绿色低碳生产与技术进步。

关键词：高炉热风炉烟气脱硫

双向拉伸试样测试区域尺寸对DH780屈服行为的影响

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塑性工程学报 2024年第8期31卷 179-188页

作者：胡钊连昌伟何睿陈博侯泽然林建平李亚同济大学机械与能源工程学院上海201804 宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900

为了探究十字双向拉伸试样测试区域尺寸对高强钢屈服行为的影响,以DH780双相钢为研究对象,参考ISO标准十字试样,开展了不同测试区域尺寸试样的双向拉伸实验对比研究;为了使小型十字试样获得的实验结果与ISO标准试样相同,通过正交实验优... 详细信息

为了探究十字双向拉伸试样测试区域尺寸对高强钢屈服行为的影响,以DH780双相钢为研究对象,参考ISO标准十字试样,开展了不同测试区域尺寸试样的双向拉伸实验对比研究;为了使小型十字试样获得的实验结果与ISO标准试样相同,通过正交实验优化了十字试样的几何尺寸。结果表明,在等双拉加载条件下,随着测试区域尺寸的减小,实验获得的双轴各向异性r值基本相同。而双轴等效屈服应力先减小后增大,其核心原因是不同尺寸试样中心测试区域的变形程度不同;对于测试区域尺寸为8 mm×8 mm的小型十字试样,其主要几何参数对实验结果的影响程度排序为:狭缝数量>臂间圆角半径>狭缝长度;优化后的8 mm×8 mm新试样与ISO标准30 mm×30 mm试样的实验屈服轨迹点相对差值相较于原始试样的6.90%减小到2.36%。

关键词： DH780钢屈服强度双向拉伸实验测试区域尺寸

1800 MPa热冲压用钢的连续冷却相变组织和性能研究

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热加工工艺 2024年

作者：刘浩谭宁金鑫焱宝山钢铁股份有限公司中央研究院汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢)

在传统1500 MPa热冲压用钢22MnB5基础上，通过成分优化开展1800 MPa热冲压用钢研发与样件组织性能评估研究。采用热膨胀仪测量1800 MPa实验钢不同冷却速率下温度-膨胀量曲线，结合扫描电镜微观组织和显微维氏硬度，获得不同冷却速率下... 详细信息

在传统1500 MPa热冲压用钢22MnB5基础上，通过成分优化开展1800 MPa热冲压用钢研发与样件组织性能评估研究。采用热膨胀仪测量1800 MPa实验钢不同冷却速率下温度-膨胀量曲线，结合扫描电镜微观组织和显微维氏硬度，获得不同冷却速率下实验钢冷却相变规律，并绘制成CCT曲线。结果表明：当冷却速率低于1℃/s时，组织中包含铁素体与珠光体；当冷却速率增加至2℃/s时，组织中出现部分贝氏体；当冷却速率高于10℃/s，组织全部转变为马氏体，同时实验钢基板硬度增加至500 HV以上，且后续不再发生显著变化。根据上述连续冷却相变规律开展保险杠样件热冲压试制与评估，实验钢热冲压零件抗拉强度达到1851 MPa，相对于22MnB5的1525 MPa提升21.3%，其伸长率和弯曲性能良好，热冲压保险杠最大变形量相对于22MnB5零件减少32%，其最大载荷提升20%。

关键词：热冲压用钢 CCT曲线显微组织样件性能

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激光热处理对超高强度钢扩孔性能的影响

塑性工程学报 2024年第8期31卷 225-230页

作者：何琦徐晨阳侯泽然刘亿仇俊鹏韩非闵峻英同济大学机械与能源工程学院上海201804 宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900

针对DP1180和MS1500两种超高强度钢,采用不同激光工艺参数对拉伸试样进行了激光热处理,通过基于数字图像相关(DIC)技术的单向拉伸实验和显微硬度测试获得激光热处理试样的力学性能并确定了最优激光热处理工艺参数。基于该参数对扩孔试... 详细信息

针对DP1180和MS1500两种超高强度钢,采用不同激光工艺参数对拉伸试样进行了激光热处理,通过基于数字图像相关(DIC)技术的单向拉伸实验和显微硬度测试获得激光热处理试样的力学性能并确定了最优激光热处理工艺参数。基于该参数对扩孔试样进行了激光热处理和扩孔实验,研究了激光热处理对两种超高强度钢扩孔性能的影响。结果表明,激光热处理后两种超高强度钢的扩孔性能均显著提升。DP1180在激光功率700 W、扫描速度5 mm·s^(-1)热处理后的扩孔率较基材增加约25.4%。MS1500在激光功率625 W、扫描速度5 mm·s^(-1)热处理后的扩孔率较基材增加约34.4%。

关键词：激光热处理超高强度钢扩孔局部成形性能

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从连铸缺陷定量分析与改善到数智化应用设想

宝钢技术 2024年第3期 11-16页

作者：赵晓波宝山钢铁股份有限公司炼钢厂上海200941

“双碳”背景下,对板坯热送率的要求越来越高,而无缺陷板坯是前提,因此对板坯裂纹缺陷进行分析,开发提升板坯质量的数智化工具势在必行。以宝山基地某铸机板坯为研究对象,采用统计方法与热力学计算从成分与组织角度进行了定量的裂纹缺... 详细信息

“双碳”背景下,对板坯热送率的要求越来越高,而无缺陷板坯是前提,因此对板坯裂纹缺陷进行分析,开发提升板坯质量的数智化工具势在必行。以宝山基地某铸机板坯为研究对象,采用统计方法与热力学计算从成分与组织角度进行了定量的裂纹缺陷分析与论证,发现不同影响因素的低缺陷发生指数控制范围,如调节主要合金元素使碳当量往非缺陷敏感区间移动,分别增加Mn、S比,Ti、N比超过阈值500、3.2,以及Al、N积(%×%)在含Ti与不含Ti时分别控制在低于阈值24×10^(-5)、8×10^(-5)。采用以上成分优化控制,同时保证铸机状态,热轧缺陷发生降低了75%。进而提出了改善裂纹缺陷的板坯连铸数智化应用设想,该应用通过智能连铸工艺参数设计、智能缺陷溯源、智能缺陷预测三大模块的开发,达到缺陷改善与热送提升,实现炼钢高效化、绿色化、智能化,为产品高端化保驾护航。

关键词：裂纹热力学计算连铸数智化