炼钢用合金减量化技术进展

摘要:炼钢合金化过程中的合金减量化技术旨在减少合金元素的使用,降低生产成本,同时确保最终的钢材仍然具有所需的性能和特性。介绍了铁合金的理化特性,利用转鼓实验定量评价铁合金粉化性能。在使用过程中应根据合金粒度和密度进行梯级存放,确保其吸收率,且在存储、转运和使用过程中应尽量减少碰撞,避免入炉前的粉化损失。利用神经网络及大数据模型建立炼钢合金减量化智能控制系统,已应用于国内10 余家钢铁企业。基于现场操作数据及过程分析,给出定制化合金循环替代方案,降低钢铁企业铁合金使用成本。在冶炼特定钢种时应注意合金中有害元素含量,同时针对合金主成分变化做出精细化选择,减少因合金成分波动引起的成本增加。通过分析当前炼钢用合金减量化技术,提出了未来铁合金减量化方法的改进方向和趋势:一是注重铁合金品质的提升,减少不必要的合金元素使用,避免资源浪费;二是提升数字化和自动化技术水平,以监测和控制合金化过程,提高炼钢工艺的稳定性和可控性。

带钢热轧全流程质量建模与异常溯源的研究现状与展望

摘要:在日趋激烈的市场竞争与供给侧改革背景下,带钢热轧过程提质增效成为钢铁工业高质量发展的一项重要内容。由于带钢热轧过程具有生产工序众多、层级协作关联、工况复杂多变等特性,传统的建模与诊断方法很难实现高效的质量管控,使其全流程质量建模与异常溯源技术日益受到关注。围绕带钢热轧全流程质量管控需求,综述了质量建模与异常溯源技术的基本思想、各自特点和区别联系,分类概述了相关方法的研究现状,展望了待解决的科学问题及重点的发展方向。

连续退火机组改热镀铝锌机组工艺技术及应用

摘要:针对某企业将连退机组改造为镀铝锌机组的需求,在降低投资成本,最大限度利用原有设备能力的基础上,提出了合理的工艺改造路线和设备改造集成方案。介绍了改造中的关键工艺技术和张力设备、退火炉、锌锅、镀后冷却设备、光整、拉矫等设备的改造要点。生产实践表明:改造后镀铝锌机组产品镀层厚度最大可达220g/m2,屈服强度最大可达650MPa,抗拉强度最大可达750MPa;最大工艺速度180m/min,最大产量79.5t/h,升级改造工艺设计及设备选型满足生产需求。

镍基变形高温合金裂纹形成及控制研究进展

摘要:随着高性能航空发动机对材料要求的不断提高,新型镍基变形高温合金的合金化程度和γ'相质量分数也在不断增加。这就导致了合金的熔炼难度逐渐提高。高合金化的新型镍基变形高温合金一般通过真空感应熔炼(VIM)+保护气氛电渣重熔(PESR)+真空电弧重熔(VAR)三联工艺来生产。受合金化程度的影响,合金在熔炼过程中易产生液固相间的溶质分凝和元素偏析,电极和铸锭在热应力与相变应力的综合作用下极易发生开裂,造成后续重熔过程电弧波动,从而对铸锭质量造成不利影响。电极裂纹问题是高温合金凝固过程中产生的一种复杂冶金缺陷,也是长期困扰我国高合金化难变形高温合金锭型扩大的共性技术难题。基于此,综述了近年来作者团队和国内外研究组在变形镍基高温合金熔炼过程中裂纹的形成机制、裂纹的影响因素及裂纹控制方面的研究进展,并对沉淀强化型镍基变形高温合金的未来发展方向进行了展望。

特超级双相不锈钢的发展现状及趋势

摘要:概述了世界范围内特超级双相不锈钢的发展现状及趋势,重点对特超级双相不锈钢的成分设计思路、组织特点进行了分析,并结合其性能优势介绍了国外在相关领域的应用范例。强度更高、耐蚀性能更优的特超级双相不锈钢正在成为新一代的双相不锈钢材料,其将在海洋工程、石油石化、化工等领域获得广泛的应用。

钢铁耐磨材料研究进展

摘要:本文介绍了钢铁耐磨材料的发展历史,重点综述了高锰钢、高铬铸铁、高钒高速钢3类典型耐磨材料的成分、显微组织、磨损性能、抗磨机理和改性技术。以高锰钢为代表的耐磨钢依靠高强韧性的基体抵抗磨损,而以高铬铸铁和高钒高速钢为代表的耐磨合金主要依靠高硬度的耐磨相抵抗磨损,高钒高速钢比高铬铸铁具有更优良的耐磨性,与VC硬度高、形态好的特性有关。提出了高性能耐磨材料应具备3个要素:高强韧基体,高硬度多尺度协同作用的优质耐磨相,耐磨相与基体良好结合。

低合金高强度紧固件钢研发现状与发展

摘要:低合金高强度紧固件钢因其优良的力学性能,符合轻量化发展趋势,广泛应用于汽车、高铁、航空、航天、国防等领域。近年来,随着工业技术的不断进步和对材料性能要求的提高,低合金高强度紧固件钢的发展呈现出新的趋势,预计紧固件实际应用强度级别将突破16.8级。首先通过紧固件产品的典型应用,指出紧固件要求具有良好的力学性能、加工性能及热处理性能,针对特定性能和应用环境实施特别评价,确保安全可靠。其次,分析了高强紧固件钢发展历史及趋势,包括高强紧固件、超高强紧固件及非调质高强紧固件等成分,探讨了成分对钢材性能的提升作用。接着,针对高强度紧固件钢关键技术的研究及应用情况进行介绍,重点对高强紧固件钢成分设计、非金属夹杂物控制、抗延迟断裂研究及钢材制造技术,探讨了相关内容对产品性能的影响,为提高紧固件综合性能,降低氢脆敏感性,满足其制造智能化发展,需使钢中w[H]<1×10-6,进一步减小夹杂物尺寸,钢中主元素波动范围控制更精确:w[C]±0. 01%,w[Si]±0. 02%,w[Mn]±0. 02%,w[Mo]±0. 01%,低氢脆敏感贝氏体钢快速发展,同时,随着环保法规的日益严格,绿色制造和可循环利用的理念也逐渐渗透到低合金高强度紧固件钢的生产中,电炉钢冶炼及氢冶金品种占比大幅提升。最后,展望了低合金高强度紧固件钢的未来将朝着高性能、低成本、环保和智能化的方向发展。随着科技的进步和市场需求的变化,低合金高强度紧固件钢将在更广泛的领域中发挥重要作用,为现代工业的发展提供坚实的材料基础。

中国超超临界电站锅炉关键材料用钢及合金的研究现状

摘要: 综述了近几年国内用于超超临界火电机组锅炉的马氏体耐热钢、奥氏体耐热钢、镍基耐热合金的研究情况。国内学者们对马氏体和奥氏体耐热钢高温强化机理和生产工艺进行了系统研究,并实现了马氏体/铁素体耐热钢T/P91、T/P92 与奥氏体耐热钢S31042、S30432、TP347HFG的国产化,对新型9%Cr马氏体耐热钢展开了研究。对镍基合金的投入和研究还不够,研究内容不够系统,但表现出较好的势头,学者们正对Inconel 740、Alloy 617及其改型合金和Alloy 263合金进行较广泛的研究。对用于超超临界火电机组关键材料的研究提出了建议,展望了国内耐热钢及合金的研究趋势。

数字化技术在板带及型钢轧制中的应用

摘要:在分析钢铁材料热轧过程特点的基础上,提出了数字化热轧系统的构成框图、板带热轧过程数值模拟平台和型钢轧制数字化系统的基本架构。针对我国某热连轧生产线典型低合金高强钢Q345B钢的实际生产过程,对粗轧、精轧及轧后冷却残余应力形成的全过程进行了模拟分析和组织转变模拟预测,给出了数字化技术在百米重轨产品设计开发及尺寸精度控制中的应用以及在复杂断面型钢产品设计开发中应用的实例。

智能化高速双平整、拉矫不锈钢光亮退火机组介绍

摘要:介绍了国内首条集连续光亮退火、双机架平整、拉弯矫直工艺为一体的不锈钢带钢光亮退火机组情况,包括原料带钢规格、工艺流程、高速智能化控制方案,以及主要设备的技术参数;同时,介绍了该机组设计的创新点,其结合了碳钢板带连续退火过程中双平整+拉矫工艺,用以生产200、300、400系高表面质量2D、2B及BA产品。此外,入口活套、出口活套采用共轨道工艺设计,大大降低了投资成本,在提高产品品质的同时降低了产品的生产能耗。