12月15日简报——先进短流程热轧工艺与装备技术

发布人:Super User  发布时间:2015-12-16  浏览次数:1208

        2015年12月15日,先进短流程热轧工艺与装备技术方向在RAL实验室411会议室举行了年度汇报总结会,汇报总结会由方向首席刘振宇教授主持,王国栋院士参加了汇报会。会上,共有10位老师汇报了各自在2015年度的科研工作进展及目标完成情况、指导或协助指导参与的人才培养情况及对中心建设和发展的贡献情况,主要取得的科研工作进展如下。


        1、叶其斌

        本年度主要围绕极地船舶用钢短流程关键技术开展研究工作。基于实验室研究和工业试制,提出了355 MPa级极地船舶用低温钢研究技术路线,确定了以超快冷工艺为核心的低碳当量合金体系,研究了轧制及冷却工艺对极地船舶用钢强韧性和显微组织均匀性的影响,阐明了超快冷在细化组织、抑制心部偏析区带组织和提升强韧性的机理。打通了中温控轧+超快冷的短流程极地用低温钢TMCP工艺路线,进行了工业生产,应用于破冰船建造。研究了中间坯强制冷却的更高强度级别极地船舶用钢新工艺,获得500MPa级具有超细晶双相组织和低屈强比的原型钢。今后拟重点研究成分和工艺对大线能量焊接和火工适应性的影响以提高低温钢的极地船舶建造工艺适应性。


        2、冯莹莹

        本年度主要围绕复合板成形工艺技术、内高压成形设备的研制与成形控制理论开展研究工作。分别研究了不锈钢/碳钢复合板、不锈钢/X65管线钢复合板的成形工艺技术以及组织控制机理,对界面处夹杂物的形貌、成分以及形成机理进行了分析。阐明了表面处理方式、真空度环境、控轧控冷工艺、轧后热处理工艺对界面组织性能的影响规律。开展了内高压成形理论与控制技术研究,实现了内高压成形设备的研制、调试和应用,并揭示了轴向进给加载路径与内压加载路径的协同优化对成形性能的影响规律。对两台热力模拟实验机和一台全自动相变仪的管理工作进行了梳理和总结。对设备出现的典型问题和现象进行了阐述和分析。


        3、刘海涛

        本年度主要围绕电工钢薄带连铸理论与技术开展研究工作。阐明了无取向硅钢的组织性能调控原理,制备出高磁感、高硅无取向硅钢。省去常化工序,制备出高磁感、低铁损、低硅无取向硅钢:磁感B50较常规产品提高0.05T以上,铁损W15/50降低0.1W/kg以上。制备出普通取向硅钢、高磁感取向硅钢。并以二次再结晶法取代传统的三次再结晶法,制备出0.05~0.15mm取向硅钢极薄带:磁感B8为1.75~1.84T,部分优于NIKKIN DENJI KOGYO产品。提出了细化6.5%Si高硅钢凝固组织的方法,使平均晶粒尺寸由1mm细化至10~20μm,中温拉伸时延伸率提高了1.5倍。提出利用氧化物诱导针状铁素体实现低碳钢组织的超细化。获得了大量的1μm左右的超细氧化物,弄清了关键参数对针状铁素体形态及含量的影响,使微细针状铁素体的体积分数高于20%。


        4、衣海龙

        本年度主要围绕微合金化热轧高强钢、先进热轧高强钢(DP钢、TRIP钢)的组织演变及其对力学性能的影响开展研究工作。针对微合金化热轧高强钢,研究了微合金元素的溶解与析出行为。结合透射电镜分析,对比研究了微钛+铌、高钛+铌及高钛+钼等微合金高强钢不同温度条件下析出物的分布、形貌和尺寸。分别针对系列热轧DP钢和热轧TRIP钢,研究了关键轧制工艺及冷却工艺参数(冷却路径、冷却速度等)对其组织及力学性能的影响规律和机理,获得了满足热轧DP580、DP780、TRIP780及TRIP980先进高强钢产品力学性能要求的关键工艺参数范围。分析了ESP短流程工艺下生产热轧双相钢的工艺特点,分析了现场生产的热轧DP580的显微组织与性能特征。


        5、许云波

        本年度主要围绕双辊薄带连铸“超低铁损、超高磁感无取向硅钢的开发”、“高磁感取向硅钢的抑制剂及工艺设计”、“6.5%Si取向高硅钢微合金化”等开展了一系列研究工作。提出了以立方织构优化和“三次析出调控”为特征的薄带连铸超高磁感、超低铁损电工钢关键制造理论与技术。高牌号无取向硅钢铁损值可达3.0W/kg,磁感(B50)达到1.72T以上。与直接冷轧铸带相比,铁损下降0.8-1.0W/kg,接近同牌号宝钢B310A的P15/50值,而B50提高0.05T以上。揭示了双辊薄带连铸高磁感取向硅钢铸带的典型微结构、析出物和晶体学取向特征。提出了取向硅钢典型的Goss织构的起源及其演化的基本理论,建立了高硅钢薄带连铸过程抑制剂析出及组织细化的基本理论。


        6、苏海龙

        本年度主要围绕管材搅拌摩擦焊机的控制系统的设计、复合板成形工艺与装备以及热浸镀模拟试验机的设计开展系列研究工作。针对管材搅拌摩擦焊机的控制系统设计项目,根据工艺要求及机械设备的具体情况,完成了控制系统的电路设计、通讯结构设计、控制系统元器件的选型、控制柜柜体加工图设计等工作。针对复合板成形工艺技术与装备开发项目,优化了缓冲装置和油路流量的控制算法,实现了伺服控制系统的位移控制过程中速度和位置闭环控制的优化。针对热锓镀模拟实验机,采用工业级石墨作为加热体,探索应用了IGBT逆变焊机作为加热器的新方法;在伺服电机速率控制方面采用分段计算取平均值的方法完成了伺服电机的速率控制。


        7、李成刚

        本年度主要围绕薄带连铸结晶辊、浇注水口的设计开展相关研究工作。针对实验室薄带连铸实验机和武钢高硅钢薄带连铸实验机的设计,开展了熔池内钢水流-热耦合数值模拟研究,基于研究结果,完成了布流水口的最佳结构设计。依托实验室薄带连铸实验机和武钢高硅钢薄带铸轧实验机设计,充分考虑多种因素的影响,对铸辊的冷却水路进行了优化,设计出两侧进、出水的强冷却铸轧辊。对铸轧辊密封方式进行研究设计,开发出辊面宽度180mm免焊接薄带连铸结晶辊原型辊,并进行了铸轧试验。完成了实验室薄带连铸实验机组详细的工程设计和开发工作。基于此,完成了武钢高硅钢薄带连铸中试示范线中连铸平台的工艺、装备设计工作。


        8、李海军

        本年度主要围绕薄带连铸轧线的自动化系统及ESP产线的相关工艺开展研究工作。搭建了薄带连铸轧线过程自动化控制系统平台,采用数值模拟技术,分析了轧辊冷却水分布对工作辊温度场及热凸度的影响规律。在实验室条件下设计了“差温”叠轧实验,模拟ESP粗轧过程表面温度低、芯部温度高的特殊温度分布特征,研究了逆向温度分布对板坯芯部变形渗透性的影响规律。针对ESP产线中间感应加热能耗大的问题,提出了优化连铸二冷工艺和提高粗轧入口温度的工艺路线,采用数值模拟方法对该工艺连铸和轧制过程温度场、应力应变场进行了计算分析。对负载条件下工作辊横移阻力的计算方法进行了研究,针对预位移方法存在的问题,开发出新的计算方法及计算软件。


        9、曹光明

        本年度主要围绕薄带铸轧铸辊制造以及热轧钢板表面质量控制开展研究工作。形成一整套“成分设计-热处理工艺-水路结构设计-热装工艺-表面涂层处理”工业化铸辊制造工艺,完成1200mm宽度的铸辊铜套的制备及180mm宽度的φ500mm的原型铸辊一套。完成了金加实验室和武钢国家硅钢工程中心高硅钢薄带连铸+温轧示范(铸轧部分)工艺和设备的设计。依托武钢、POSCO等热连轧氧化铁皮控制项目,系统研究了SPA-H/700L等钢种氧化铁皮控制技术并在现场应用,消除了钢板表面缺陷,氧化铁皮结构均匀,厚度控制在10μm以下。 研究了升温过程氧化铁皮结构转变规律和热镀锌工艺,最终确定了无酸洗涂镀工艺,并在无锡华精进行了工艺试制,试制结果良好。


        10、王贵桥

        本年度主要围绕薄带铸轧全线液压系统的详细设计开展研究工作,针对薄带铸轧示范线的工艺要求,完成了东北大学金加实验室及武钢研究院薄带铸轧全线液压系统的详细设计,设计中对液压油源、HGC伺服控制及辅助控制等机构均进行了一些创新性的探索,使系统的结构更加紧凑、功能更加完备、能耗显著降低。基于液压伺服原理及流体力学理论,对液压伺服系统中某些关键元件进行了模型研究,为分析铸轧过程高精度液压伺服控制机理提供了理论支撑。开发了一种实现节能型恒压油源的方法,充分利用了先导式电磁卸荷阀的压力调节特性,配合蓄能器及减压阀,有效克服了现有恒压油源方式中能源消耗大、输出压力不稳等缺点。