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短流程冷轧深冲钢动态再结晶规律研究及应用

轧钢 2024年

作者：魏远征周学俊陶晓林刘永前张战果吴润武汉钢铁有限公司制造管理部武汉钢铁有限公司技术中心武汉钢铁有限公司冷轧厂武汉科技大学材料与冶金学院

近年来低能耗、低成本的CSP短流程技术在我国钢铁行业得到快速发展，但与传统热轧工艺相比，CSP产品屈服强度偏高，对冲压用钢的成型性能具有不利影响。为此，通过热模拟实验分析冷轧深冲钢奥氏体动态再结晶和冷却相变规律，建立其动态... 详细信息

近年来低能耗、低成本的CSP短流程技术在我国钢铁行业得到快速发展，但与传统热轧工艺相比，CSP产品屈服强度偏高，对冲压用钢的成型性能具有不利影响。为此，通过热模拟实验分析冷轧深冲钢奥氏体动态再结晶和冷却相变规律，建立其动态再结晶模型，并用于指导CSP产线生产实践，成功试制生产富有织构的冷轧深冲钢板。结果表明：CSP产线冷轧深冲钢的动态再结晶模型为Z=exp[295.21/（RT）]，动态再结晶判断条件为Z=1.94×1010exp(61.34εc)、Z=2.57×108exp(24.99εs)，基于三维动态再结晶图判断出实际生产中带钢在F3机架的热变形处于奥氏体部分再结晶区域；采用F3机架空过的方案进行试生产，得到的带钢组织多为等轴晶粒，强度偏低，而F3未空过的常规轧制工艺生产的带钢组织晶粒之间以尖角或直角接触，强度较F3机架空过方案所生产带钢约高30 MPa。CSP产线F1和F2机架采用高温、大压下率、低变形速率轧制，均能使带钢组织发生完全动态再结晶，完成柱状晶到等轴晶的转变，避免混晶的产生。经过累积压下率约为70%的冷轧、710 ℃罩式退火，相比F3机架未空过常规方案，F3机架空过方案生产出的冷轧板强度差异不大，但伸长率A80和r值均较高，分别可达45%和2.1，且有利织构{111}的组分较高，各晶粒取向集中在Φ=55°附近，晶粒取向以{111}为主，其晶粒数量占比72%左右，呈现出良好的深冲性能。

关键词： CSP产线动态再结晶混晶冷轧深冲板有利织构节能减排

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基于数据驱动的卷取温度关键因子研究

轧钢 2024年第4期41卷 101-109页

作者：阎新杰秦红波郑立康陈彤唐山钢铁集团有限责任公司信息自动化部河北唐山063500 唐山惠唐物联科技有限公司产线智能中心河北唐山063500 唐山钢铁集团有限责任公司技术中心河北唐山063500

在热连轧生产过程中,卷取温度控制精度是决定产品质量优劣的关键参数之一。以换热机理模型为基础,通过实际生产数据和过程参数的综合分析,在综合考虑终轧温度、带钢厚度等因素的基础上,深入研究了穿带速度、冷却水温以及季节变化等关键... 详细信息

在热连轧生产过程中,卷取温度控制精度是决定产品质量优劣的关键参数之一。以换热机理模型为基础,通过实际生产数据和过程参数的综合分析,在综合考虑终轧温度、带钢厚度等因素的基础上,深入研究了穿带速度、冷却水温以及季节变化等关键因子对卷取温度模型的影响并对模型进行了修正和优化。同时,采用机器学习算法构建了基于合金成分的卷取温度偏差补偿模型,并对不同算法进行对比分析。研究结果表明:随机森林预测模型在提高卷取温度控制精度方面表现优异。研究成果应用于实际生产厚度h≤6.0 mm、6.0 mm13.0 mm带钢平均卷取温度合格率分别提升了3.07%、3.82%、4.68%,为进一步提升卷取温度控制精度提供了新的有效途径。

关键词：热连轧带钢卷取温度换热机理模型数据驱动机器学习算法卷取温度模型

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海底用抗腐蚀管线钢X65MOS的开发

四川冶金 2024年第3期46卷 17-22页

作者：孙毅张志强邯郸钢铁集团有限责任公司技术中心河北邯郸056015

通过对不同成分含量、连铸压下工艺、精轧结束温度、返红温度、精轧前坯厚正交组合试验,借助热模拟等试验数据,找到了满足海底抗腐蚀管线钢X65MOS的生产工艺参数,指导海底抗腐蚀管线钢X65MOS的开发。产品各项性能良好,屈强比控制在0.82~... 详细信息

通过对不同成分含量、连铸压下工艺、精轧结束温度、返红温度、精轧前坯厚正交组合试验,借助热模拟等试验数据,找到了满足海底抗腐蚀管线钢X65MOS的生产工艺参数,指导海底抗腐蚀管线钢X65MOS的开发。产品各项性能良好,屈强比控制在0.82~0.86,抗腐蚀及抗止裂性能良好,X65MOS海底用抗腐蚀管线钢的开发,增加深海条件下石油燃气的输送效果。

关键词：海底抗腐蚀管线钢

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中国钢铁行业数字化碳管理发展探讨

工程科学学报 2024年第2期46卷 209-217页

作者：李涛郦秀萍上官方钦张巍周继程倪冰段志伟滕国翔中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色化智能化技术中心北京100081 北京金自天正智能控制股份有限公司北京100070

为了缓解全球气候变暖,应对碳关税等国际贸易形式对中国钢铁行业带来的冲击和影响,助力钢铁行业早日实现“碳达峰+碳中和”的目标.基于中国钢铁行业碳排放现状与钢铁企业碳管理的痛点,本文通过深度融合数字化技术,创新提出了数字化技术... 详细信息

为了缓解全球气候变暖,应对碳关税等国际贸易形式对中国钢铁行业带来的冲击和影响,助力钢铁行业早日实现“碳达峰+碳中和”的目标.基于中国钢铁行业碳排放现状与钢铁企业碳管理的痛点,本文通过深度融合数字化技术,创新提出了数字化技术赋能钢铁行业应用架构,通过分析钢铁行业数字化碳管理的典型案例,讨论了不同阶段数字化碳管理体系建设的侧重点,并针对性地提出了相应的应对策略.本文提出的数字化碳管理的架构应该主要包括四个层次:基础设施层&数据采集层、数据运算层、业务应用层和用户层.数字化碳管理在钢铁行业的应用场景应该主要包括碳核算、碳账户、碳全景、碳结构&碳比对、碳交易、碳报告、碳咨询、能碳协同、低碳指数、供应链产品碳足迹管理,产品实时碳足迹跟踪、数字化碳标签、识别节能潜力和生态设计等.通过研究钢铁行业数字化碳管理的典型应用案例,探讨了数字化碳管理技术应用在钢铁行业的展望,按照钢铁行业是否纳入全国碳交易市场,将中国钢铁行业数字化碳管理体系的建设分为两个阶段,认为政府部门应该发挥在数字化碳管理体系建设过程中的主导作用,在健全数字化碳管理相关标准和法规体系的同时,应该注重数字化碳管理人才的培养,紧密对接企业现有的信息化系统,并提出了“六化一体+多平台”的钢铁行业数字化碳管理的发展趋势,即“一主体+多平台”的低碳产品评价认证体系,和具有标准化、国际化、一体化、安全化、资产化和本土化特点的数字化碳管理体系.将数字化碳管理技术应用到钢铁行业,能够更好地解决钢铁行业碳管理的乱象和企业碳管理的痛点,降低钢铁行业碳管理的门槛,提高钢铁行业碳管理的效率,保障碳数据在传递过程中的安全.

关键词：数字化技术碳管理碳达峰碳中和钢铁行业

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380CL横折纹缺陷分析与改进

四川冶金 2024年第1期46卷 40-44页

作者：张征唐山钢铁集团有限责任公司技术中心河北唐山063000

热轧板380CL表面横折纹缺陷影响下游客户的过程加工,导致下游工序成材率降低,影响最终产品的外观质量,用户常常对此提出质量抱怨,甚至造成质量异议。为解决此类表面质量缺陷,通过对热轧380CL的成分、性能、组织、板形及热轧过程工艺的... 详细信息

热轧板380CL表面横折纹缺陷影响下游客户的过程加工,导致下游工序成材率降低,影响最终产品的外观质量,用户常常对此提出质量抱怨,甚至造成质量异议。为解决此类表面质量缺陷,通过对热轧380CL的成分、性能、组织、板形及热轧过程工艺的调查分析,找到了造成表面横折纹的关键原因,综合考虑工序成本,在不增加平整工序的情况下,通过调整热轧产品终轧温度、层冷上下冷却水水比,以及制定精轧机架间冷却水投入策略,减轻了成品热轧板卷C翘,缩小了热轧带钢上下表面的硬度差,消除了热轧板380CL开卷产生的横折纹缺陷,为解决热轧卷板开卷出现横折纹表面缺陷问题提供了新思路。

关键词： 380CL 横折纹屈服硬度冷却

低碳含铌建筑结构用钢动态CCT曲线及冷却工艺研究

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武汉科技大学学报 2024年第5期47卷 329-338页

作者：邹佳辉田俊羽李显肖娟肖雅倩饶龙浩徐光武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081 广西柳州钢铁集团有限公司技术中心广西柳州545002

采用Gleeble-3500热模拟实验机,对低碳含铌建筑结构用钢进行了动态过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)实验研究,结合不同冷却速度下实验钢的膨胀曲线、显微组织和显微维氏硬度,绘制了实验钢动态CCT曲线。结果表明,随着冷却速度的提高,连续冷... 详细信息

采用Gleeble-3500热模拟实验机,对低碳含铌建筑结构用钢进行了动态过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)实验研究,结合不同冷却速度下实验钢的膨胀曲线、显微组织和显微维氏硬度,绘制了实验钢动态CCT曲线。结果表明,随着冷却速度的提高,连续冷却相变温度区间向低温方向移动,促进铁素体晶粒形核,有效细化铁素体晶粒尺寸。此外,结合动态CCT曲线,设置了不同冷却工艺参数,确定冷却速度和空冷开始温度对实验钢相变和组织的影响。结果表明,为空冷开始温度设定为550、600℃时,室温组织主要为铁素体和粒状贝氏体。同一空冷温度下,随着冷速的增加,铁素体含量减少,贝氏体含量增加;而在相同冷速下,降低空冷温度会导致铁素体含量增加。当空冷开始温度设定为650℃时,无论冷速是5℃/s还是10℃/s,室温组织主要为铁素体和珠光体,且随着冷速的提升,铁素体含量因相变时间的缩短而降低。

关键词：低碳含铌钢 CCT曲线冷却工艺相变微观组织

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高锰高铝钢高温氧化动力学行为的探索研究

钢铁研究学报 2024年第5期36卷 615-626页

作者：孟庆勇门超奇宋明明朱航宇薛正良河钢集团唐钢公司技术中心河北唐山063000 新余钢铁股份有限公司江西新余338001 武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室湖北武汉430081

为了初步探明表面粗糙状态及氧化气氛对高锰高铝钢高温氧化动力学的影响规律,利用氧化增重法研究了1000℃和1250℃表面粗糙状态及氧化气氛对高锰高铝钢氧化行为的影响规律。结论如下:1000和1250℃不同表面粗糙状态样品在空气中的氧化过... 详细信息

为了初步探明表面粗糙状态及氧化气氛对高锰高铝钢高温氧化动力学的影响规律,利用氧化增重法研究了1000℃和1250℃表面粗糙状态及氧化气氛对高锰高铝钢氧化行为的影响规律。结论如下:1000和1250℃不同表面粗糙状态样品在空气中的氧化过程均遵循抛物线规律。表面粗糙状态在1000℃时对氧化过程影响不大,不同表面状态的样品氧化增重差异不大。而表面粗糙状态在1250℃氧化时间在60min以内表面状态对氧化增重影响仍然不大,各样品的氧化增重差异不大;而氧化时间超过60min后,不同型号砂纸预磨样品氧化增重差异变大,氧化增重比例从大到小的顺序为400目(38μm)>2000目(6.5μm)>抛光>80目(178μm)。气氛中通入氧气时,1000℃氧化过程遵循抛物线规律,1250℃氧化80min内仍遵循抛物线规律,氧化超过80min后氧化增重遵循直线规律。在相同温度下空气和通氧气氛产生的氧化皮物相种类差别不大。不同的氧化温度形成的氧化皮物相组成略有差别,1000℃时氧化皮的主要物相为FeO、(FeO)_(0.798)(MnO)_(0.202)、Mn_(3)O_(4)、MnFe_(2)O_(4)、Fe_(3)O_(4)和Al_(2)O_(3);1250℃时氧化皮的主要物相为FeO、(FeO)_(0.798)(MnO)_(0.202)、MnFe_(2)O_(4)、FeMn_(2)O_(4)、Fe_(3)Mn_(3)O_(8)和Al_(2)O_(3)。1250℃通氧氧化时Al2O3的含量明显高于空气中的氧化结果。

关键词：高锰高铝钢高温氧化氧化动力学表面形态氧化机制

AISI431不锈钢精炼及模铸过程夹杂物演变

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钢铁 2024年第7期59卷 56-65页

作者：马帅李阳李瑛孙启斌吴鹏聂显飞孙萌王举东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北特殊钢集团股份有限公司技术中心辽宁大连116105 中冶南方工程技术有限公司钢铁公司湖北武汉430080

为了研究AISI 431不锈钢精炼及模铸过程的夹杂物演变规律,合理控制钢中夹杂物,以提升AISI 431探伤合格率,利用欧波同夹杂物自动分析系统OTSInca和热力学计算软件Fact Sage 8.0对国内某钢厂“EAF+AOD+LF+RH+MC”工序生产的AISI 431不锈... 详细信息

为了研究AISI 431不锈钢精炼及模铸过程的夹杂物演变规律,合理控制钢中夹杂物,以提升AISI 431探伤合格率,利用欧波同夹杂物自动分析系统OTSInca和热力学计算软件Fact Sage 8.0对国内某钢厂“EAF+AOD+LF+RH+MC”工序生产的AISI 431不锈钢精炼及模铸过程的夹杂物演变进行了分析。结果表明,RH真空处理对夹杂物的去除作用使钢中全铝T[Al]和酸溶铝Als质量分数都大幅度下降。夹杂物定量统计结果表明,钢中夹杂物成分主要以Al_(2)O_(3)为主,在成品钢中Al_(2)O_(3)质量分数更是上升到90%左右;RH真空处理后,钢中夹杂物平均直径由于铝酸钙夹杂物的碰撞聚合达到最大,这些夹杂物通过RH真空处理后的软吹大量去除,最终成品钢中夹杂物大幅降低;同时单位面积夹杂物个数在RH真空处理后达到最少的25个/mm^(2),成品钢中夹杂物数量由于二次氧化现象略有上升。通过扫描电镜观察钢中典型夹杂物形貌发现,LF前期钢中主要为大尺寸的Al-CaMg-Si-O系夹杂物,主体为Al-Ca-Mg-Si-O、部分为MgO的大尺寸夹杂,以及因铝夺取由AOD继承硅酸钙中的氧形成的铝酸钙夹杂物;RH真空处理后,钢中夹杂物主要为小尺寸的主体为Al-Ca-Mg-Si-O、部分MgO的复合夹杂物以及Al_(2)O_(3)和铝酸钙,钢中MgO·Al_(2)O_(3)夹杂因真空作用分解,MgO·Al_(2)O_(3)质量分数由RH真空处理前的21.95%降低到7.46%。Fact Sage热力学计算结果表明,LF及RH精炼后,钢中夹杂物主要为CaO·2MgO·8Al_(2)O_(3)、CaO·Al_(2)O_(3)和Spinel;相比于LF精炼,RH真空处理后Spinel相和钢中夹杂物质量分数均降低。通过对比该厂传统工艺,探伤合格率由72.5%提升到98.6%,非金属夹杂物K5(夹杂物评定标准DIN50602)为0,AISI 431不锈钢的洁净度及产品合格率均得到较好控制。

关键词： AISI 431不锈钢 LF RH 夹杂物探伤合格率

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汽车板成形极限预测公式研究

河北冶金 2024年第5期 40-45页

作者：李晓广张东凯何方余亚克连波穆康奇河钢集团邯钢公司技术中心河北邯郸056015

成形极限作为汽车板关键性能指标和零件变形失效的评价准则,在汽车零部件加工产业链中发挥着重要作用。基于成形极限预测公式,可以根据材料的常规力学性能指标,快速得到成形极限,避免繁琐耗时的检测实验,为钢铁材料企业利用大生产检测... 详细信息

成形极限作为汽车板关键性能指标和零件变形失效的评价准则,在汽车零部件加工产业链中发挥着重要作用。基于成形极限预测公式,可以根据材料的常规力学性能指标,快速得到成形极限,避免繁琐耗时的检测实验,为钢铁材料企业利用大生产检测得到产品成形极限指标提供重要理论和工具支撑。分析了国外学者提出的成形极限关键指标FLC_(0)的预测公式,对3种公式因计算结果差异导致评价准则不一致的问题,开展了22种汽车板产品成形极限检测,提出了根据FLC_(0)进行成形极限预测精度对比的分析方法。在完成单轴拉伸力学性能测试基础上,依据Keeler、Cayssials和Abspoel 3种预测公式得到FLC_(0)计算结果,对比分析得到3种公式的整体精度和适用的具体产品类别。研究结果显示,22种常用汽车板产品实测FLC_(0)与采用预测公式计算结果存在较高的相关性,但3种预测公式针对成形极限的预测结果差异明显,且由于公式采用的性能指标差异,导致各公式的整体通用性和具体汽车板产品的适用性均有所不同。

关键词：汽车板成形极限失效 FLC_(0) 预测精度