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59 mm×100 mm矩形52CrMoV4弹簧扁钢轧制工艺及失效分析

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锻压技术 2024年第5期49卷 109-114页

作者：袁林罗景贤陈阳张群琥刘兵湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭441200

针对59 mm×100 mm矩形52CrMoV4弹簧扁钢易扭转、尺寸不稳定的问题,进行了孔型设计和轧制工艺优化,并采用化学成分分析、显微组织分析、力学性能试验等方法对发生断裂的弹簧扁钢的失效原因进行了分析。结果表明:材料的化学成分符合要求... 详细信息

针对59 mm×100 mm矩形52CrMoV4弹簧扁钢易扭转、尺寸不稳定的问题,进行了孔型设计和轧制工艺优化,并采用化学成分分析、显微组织分析、力学性能试验等方法对发生断裂的弹簧扁钢的失效原因进行了分析。结果表明:材料的化学成分符合要求;力学性能指标中,抗拉强度为1511/1494 MPa、屈服强度为1362/1344 MPa、断后伸长率为11.5%/9.0%、断面收缩率为37.0%/36.5%、表面硬度在42.4~42.9 HRC之间分布;表面脱碳层深度为0.24~0.28 mm,奥氏体晶粒度为7.5~8.0级;未发现大型夹杂物等冶金缺陷;材料经热处理后的主要基体组织为回火索氏体+少量贝氏体;断口起源于表面,疲劳源区域表面存在明显压痕,而其他位置未发现压痕,表明表面压痕是导致材料疲劳寿命降低的直接原因,瞬断区微观形貌为沿晶+撕裂韧窝。

关键词： 52CrMoV4弹簧扁钢疲劳寿命断裂夹杂物脱碳层

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挡板构型对含钒页岩浸出槽内多相流行为的影响

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化工进展 2024年第2期43卷 619-627页

作者：李京方庆周文浩吴国良王家辉张华倪红卫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湖北武汉430081 湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411101

搅拌浸出槽是石煤提钒浸出过程中的关键设备,搅拌槽的结构优化对提高固液悬浮性能具有重要意义。本文对不同构型挡板的某厂含钒页岩搅拌槽进行数值模拟,通过比照搅拌槽流场与相分布、死区分布等模拟结果,剖析不同构型挡板对含钒页岩搅... 详细信息

搅拌浸出槽是石煤提钒浸出过程中的关键设备,搅拌槽的结构优化对提高固液悬浮性能具有重要意义。本文对不同构型挡板的某厂含钒页岩搅拌槽进行数值模拟,通过比照搅拌槽流场与相分布、死区分布等模拟结果,剖析不同构型挡板对含钒页岩搅拌槽内固液两相流的影响。结果表明:安装挡板对搅拌过程中钒页岩颗粒充分扩散有利。分段挡板条件下整体流速约为0.65m/s,相较于标准挡板更快,增幅约为15.00%。分段挡板与标准挡板对钒页岩颗粒在搅拌槽内的扩散优化效果相似,两种挡板均能缩小钒页岩颗粒的死区区域,其中标准挡板低浓度区域减少约99.14%,分段挡板沉积区域减少约91.21%。此外,分段挡板相较于标准挡板能够节省20.00%的搅拌功率。分段挡板在能获得与标准挡板相同搅拌效果的同时更加节能,具有较高的应用推广价值。

关键词：浸出槽挡板计算流体力学混合数值模拟

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承压设备用5 mm超薄X7Ni9钢板叠轧工艺

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压力容器 2024年第2期41卷 81-86页

作者：马吉力侯敬超龙杰吴艳阳舞阳钢铁有限责任公司河南平顶山462500 湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411100

介绍了采用叠轧工艺生产的5 mm超薄X7Ni9钢板的技术要求、工序工艺控制点及实物质量,通过合理控制坯料成分、坯料复合、轧制及热处理工艺,采用叠轧工艺成功生产出5 mm超薄X7Ni9钢板,叠轧钢板厚度及不平度均能满足EN 10029:2010厚度大于... 详细信息

介绍了采用叠轧工艺生产的5 mm超薄X7Ni9钢板的技术要求、工序工艺控制点及实物质量,通过合理控制坯料成分、坯料复合、轧制及热处理工艺,采用叠轧工艺成功生产出5 mm超薄X7Ni9钢板,叠轧钢板厚度及不平度均能满足EN 10029:2010厚度大于等于3 mm的热轧钢板的尺寸、外形及允许偏差标准要求,钢板性能良好,拉伸性能据标准值有较大的富余量,显微组织中存在的逆转奥氏体可确保钢板具有良好的低温冲击性能。

关键词： X7Ni9钢板叠轧热处理不平度逆转奥氏体

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能耗感知的云制造服务选择与调度优化方法

计算机集成制造系统 2024年第8期30卷 2697-2707页

作者：彭高贤文一凭刘建勋康国胜周旻昊湖南科技大学知识处理与网络化制造湖南省普通高校重点实验室湖南湘潭411201 湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411201

云制造服务选择与调度(CMSSS)问题在优化资源配置和满足用户需求方面被广泛关注。然而,大多数现有方法对制造设备的预热过程考虑不足,导致了能源的浪费。为了降低制造能耗并保证服务质量(QoS),建立了CMSSS的多目标优化模型,通过任务衔... 详细信息

云制造服务选择与调度(CMSSS)问题在优化资源配置和满足用户需求方面被广泛关注。然而,大多数现有方法对制造设备的预热过程考虑不足,导致了能源的浪费。为了降低制造能耗并保证服务质量(QoS),建立了CMSSS的多目标优化模型,通过任务衔接度模型量化制造服务设备的预热能耗,并提出一种能耗感知的云制造服务选择与调度优化方法(ECAM)。该方法根据QoS指标为任务选择复合服务,根据制造服务占用情况将子任务调度到空闲时段,并最大化任务衔接度,以降低制造设备的预热能耗。结果表明,在6种评价指标权重下,ECAM比以往的可行调度生成方案(FSGS)具有更好的适应度。在具有预热过程的云制造场景中,ECAM能获得与FSGS基本一致的QoS满意度和更好的能耗经济性。

关键词：云制造服务选择与调度任务衔接度预热能耗进化算法

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回火温度对易焊接80 kg级高强钢组织和力学性能的影响

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热加工工艺 2024年第10期53卷 124-129页

作者：刘丹陈杰靳东张青学湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411101 中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

研究了不同回火温度对80 kg级直接淬火钢组织和性能的影响。结果表明:直接淬火钢具有较高的强韧性组合和高温回火抗性,当回火温度在450~650℃时,试验钢仍然保持板条状马氏体的形状和位向,随着回火温度升高,板条发生粗化,伴随着残余奥氏... 详细信息

研究了不同回火温度对80 kg级直接淬火钢组织和性能的影响。结果表明:直接淬火钢具有较高的强韧性组合和高温回火抗性,当回火温度在450~650℃时,试验钢仍然保持板条状马氏体的形状和位向,随着回火温度升高,板条发生粗化,伴随着残余奥氏体的分解和碳化物的析出和长大等过程。当回火温度为700℃时,试验钢发生较高程度的再结晶,性能明显恶化。当回火温度为650℃时,试验钢具有最佳的综合力学性能,屈服强度为795 MPa,抗拉强度为821 MPa,断后伸长率为20.6%,标准试样-20℃冲击功为195 J。

关键词：高强钢回火温度显微组织力学性能易焊接

07MnNiMoDR钢热轧变形本构方程及轧制力预测

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锻压技术 2024年第2期49卷 172-181页

作者：汪后明张计谋王振陈旭鹏石润坤许晓嫦湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411101 中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

轧制力的预测是热轧工艺能够顺利进行的重要前提步骤。为预测热轧过程中轧制力的大小,采用热模拟试验机对07MnNiMoDR钢进行了单道次热压缩实验,获得了温度为850~1150℃、应变速率为0.1~10 s^(-1)、真应变为0.9条件下的高温流变行为,分... 详细信息

轧制力的预测是热轧工艺能够顺利进行的重要前提步骤。为预测热轧过程中轧制力的大小,采用热模拟试验机对07MnNiMoDR钢进行了单道次热压缩实验,获得了温度为850~1150℃、应变速率为0.1~10 s^(-1)、真应变为0.9条件下的高温流变行为,分析了不同变形条件下07MnNiMoDR钢的动态再结晶及动态回复行为,并基于Arrhenius方程及变形机理建立了其热轧本构方程。利用材料性能分析软件JMatPro计算了07MnNiMoDR钢的温度场参数;基于高温热轧本构方程及温度场参数,通过有限元分析软件Deform-3D对热轧过程进行模拟,验证了轧制力预测的准确度。结果表明:所建立的07MnNiMoDR钢的本构方程及温度参数,对预测轧制力具有良好的预测精度,R值为0.9875。

关键词： 07MnNiMoDR钢热轧变形本构方程轧制力温度场参数

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氩气泡致管线钢内部缺陷的控制理论与实践

钢铁 2024年

作者：周禹巨银军王嵘坤李万明湖南湘潭钢铁集团有限公司五米宽厚板厂辽宁科技大学材料与冶金学院

随着石油和天然气工业的快速发展，对管线钢的强度、韧性和焊接性能的要求不断提高。优化连铸过程中的氩气密封工艺对于减少或避免因氩气泡引起的内部缺陷至关重要，对提高管线钢产品质量具有重要意义。以L485M管线钢为研究对象，通过... 详细信息

随着石油和天然气工业的快速发展，对管线钢的强度、韧性和焊接性能的要求不断提高。优化连铸过程中的氩气密封工艺对于减少或避免因氩气泡引起的内部缺陷至关重要，对提高管线钢产品质量具有重要意义。以L485M管线钢为研究对象，通过控制连铸结晶器浸入式水口密封氩气的流量和铸机拉速等参数研究了密封氩气流量对管线钢L485M内部缺陷的影响规律，并提出优化的浸入式水口密封氩气流量和拉速以解决氩气泡导致的连铸坯内部缺陷问题。研究表明，浸入式水口密封氩气流量过大时会在浸入式水口内产生氩气泡，易被铸坯凝固前沿捕获导致铸坯内部缺陷的发生，在轧制后形成椭圆扁平状缺陷，分布于距钢板上表面位置；密封氩气流量升高或拉速提高均会导致钢板缺陷发生率的上升，合理的氩气流量和铸机拉速是保证气泡能及时上浮而不进入铸坯的重要参数。规格为260 mm×2070 mm的L485M管线钢板坯的合理拉速为0.75 m/min，分体式水口的氩气流量不宜大于2.5 L/min；采用整体式水口可有效避免氩气泡造成的铸坯内部缺陷。研究结果对完善管线钢连铸过程的氩气密封工艺理论和提高管线钢产品质量具有重要意义，对其他钢种的浸入式水口密封工艺优化、连铸拉速对氩气泡致钢坯内部缺陷的影响、氩气泡在连铸保护浇铸工艺中的作用行为也具有借鉴意义。

关键词：管线钢内部缺陷探伤合格率氩气泡浸入式水口

基于新型挡墙的吹氩中间包内流场及温度场优化

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钢铁研究学报 2024年第4期36卷 445-455页

作者：李米佳黄在京方庆周文浩王家辉张华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湖北武汉430081 广西北港新材料有限公司广西北海526017 湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411101

提出了一种新型多孔挡墙-气幕挡墙组合的控流方法,以某厂单流板坯中间包为对象,对比分析了使用新型挡墙装置前后中间包内流场、温度场及RTD曲线,随后对新型挡墙的参数进行优化。结果表明,新型挡墙组合气幕挡墙的中间包内钢液流场、平均... 详细信息

提出了一种新型多孔挡墙-气幕挡墙组合的控流方法,以某厂单流板坯中间包为对象,对比分析了使用新型挡墙装置前后中间包内流场、温度场及RTD曲线,随后对新型挡墙的参数进行优化。结果表明,新型挡墙组合气幕挡墙的中间包内钢液流场、平均停留时间、死区体积及温度分布均较优于无挡墙、仅气幕和仅新型挡墙方案;新型双挡墙的导流孔半径60 mm相较于40、50和80 mm方案,钢液平均停留时间增加2.15~28.7 s,死区体积比减少0.4%~3.1%,进出口温差降低0.1~0.3 K,低温区体积减少0.07~0.75 m^(3),且挡墙间包底所受冲击较小;气幕挡墙距长水口840 mm相较于1040、1180、1320与1520 mm方案,钢液温度分布和包底所受冲刷差别较小,而平均停留时间增加6.57~25.39 s,死区体积比减少0.9%~3.2%。

关键词：中间包挡墙气幕挡墙 RTD曲线温度场

高钛钢连铸保护渣对Al_(2)O_(3)夹杂物吸收性的研究

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炼钢 2024年第3期40卷 66-71,81页

作者：王学友王军张旭彬何生平重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 湖南华菱湘潭钢铁集团有限公司技术中心湖南湘潭411100

针对高钛钢连铸保护渣钢渣反应及吸收夹杂物的变性问题,采用热力学计算、保护渣性能测试和旋转柱法等方法,对高钛钢钢液内夹杂物的生成种类和不同温度下的生成量进行了计算,根据夹杂物的生成情况对比了传统CaO-SiO_(2)系和新开发的低反... 详细信息

针对高钛钢连铸保护渣钢渣反应及吸收夹杂物的变性问题,采用热力学计算、保护渣性能测试和旋转柱法等方法,对高钛钢钢液内夹杂物的生成种类和不同温度下的生成量进行了计算,根据夹杂物的生成情况对比了传统CaO-SiO_(2)系和新开发的低反应性BaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-TiO_(2)系保护渣吸收夹杂物的性能变化,并对比了两种保护渣对夹杂物的吸收速率。热力学计算表明,研究的高钛钢中铝质量分数为0.03%、钛质量分数为0.40%,钢液中生成的夹杂物为Al_(2)O_(3),而实际生产中由于钢液局部成分差异可能有钛氧化物的生成;从保护渣吸收夹杂物前后的性能对比可知,两种保护渣的黏度和熔点均随其吸收Al_(2)O_(3)含量的增加而增加,但新开发的低反应性保护渣相对于CaO-SiO_(2)系渣的性能变化更小,其性能更稳定;由旋转柱试验可知,CaO-SiO_(2)系和BaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-TiO_(2)系保护渣对氧化铝棒的吸收速率分别在(8~12)×10^(-3) g/(cm^(2)·min)和(10~13)×10^(-3) g/(cm^(2)·min),后者对夹杂物的吸收能力更强。因此,新开发的BaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-TiO_(2)系低反应性保护渣有潜力用于更高钛含量的钢种浇铸。

关键词：高钛钢保护渣夹杂物氧化铝