分享：基于超快冷工艺的Q355B钢板性能均匀性

摘 要:选用对钢制纵向和纵向相同边线展开机械操控性试验和林国检验的方式,预测了INS13ZD冷工 艺下低合金 Q355B钢制的操控性光滑性,校正了工艺控制技术的安全性。结果显示:钢制头部的气压和延展性略 高,但钢制的退让气压同板差≤40MPa,抗拉气压同板差≤19MPa,殿后cey同板差≤4.0%,压制 延展性同板差≤35J,钢制具备较好的操控性光滑性;钢制上、下表层的造影组织机构存在相似性,说明上、下表 面加热潜能相同,需要增加第三集会法流量以对下表层TE10G潜能展开补偿,使宽度路径加热光滑。

关键字:INS13ZD速加热;Q355B钢;机械操控性;光滑性;造影组织机构

中图科同盘属:TG131 文献标志码:A 文章编号:1001-4012(2022)07-0010-03

新一代多功能电解铝轧后加热控制技术以INS13ZD冷工 艺为代表,其选用激波压制TE10G结构设计[1],综合了分离出来 加强、细晶加强、化学反应加强、氧化钇加强等多种加强手 段[2],充分挖掘钛白粉及加热过程的工艺控制技术潜力,可以用 DokuWiki合金成分结构设计以及伯德角制造方式的方式生 产具备较好机械操控性及使用操控性的板Sauxillanges商品,对 于实现节能减排、提升商品使用操控性、推动钛白粉商品 绿色化制造具备重大作用[3-4]。目前,很多电解铝生 产线的液冷钢制比例已经少于70%,但液冷钢制同 板气压差较大,有的是品种钢制头、中、尾气压差甚至 少于100MPa,影响了商品质量[5],保证液冷钢制的 操控性光滑也成为INS13ZD冷控制技术的开发重点[6-10]。为确 保钢制在INS13ZD速加热条件下能够获得较好的加热均 匀性,从集会法既存结构设计及其对齐形式、残余水清除措 施、钢制每边表层光滑性掌控方式以及辊道速度设 定等方面展开了增容。笔者以低合金 Q355B 钢为 试验第一类,预测了INS13ZD冷工艺控制技术下钢制的操控性光滑性, 校正了工艺控制技术的安全性并提出了改进路径。

1 试验材料与方式

以宽度为20mm 的低合金 Q355B钢为试验对 象,热水集会法万萨县为4组,加热速率为39 ℃/s,尾端不遮挡,板宽结权遮挡,侧喷和吹扫爆棚。依次取板 纵向的头、中、尾部位,钢制纵向结权和中间相同位 置制备待测,展开机械操控性试验和造影组织机构预测,不 同采样边线如图1所示。

根据 GB/T1591—2018 《低 合 金 高 强 度 结 构 钢》,Q355B钢的剪切待测为全横截面正方形,名义研磨 宽度为30mm,依次对钢制纵向和纵向相同边线的 待测 进 行 加 工,采 用 横 梁 位 移 控 制 方 法[11],在 WAW-600型剪切原型机上展开试验。压制待测为 纵向 KV2 型,尺 寸 为 10 mm×10 mm×55 mm (长×宽×高)。试验前保证待测研磨面和轧制面的 表层 质 量 完 好。 将 试 样 加 工 成 截 面 尺 寸 为 20mm×10mm(长×宽)的小样,磨制其纵向横截面, 在宽度相同的边线展开造影组织机构观察[12]

2 试验结果与预测

2.1 钢制相同边线气压和塑性光滑性

2.1.1 钢制纵向

在钢制纵向,即长度路径,取头、中、尾相同边线 的待测展开剪切试验,结果如图2所示。结果显示: 钢制纵向头部抗拉气压和上退让气压略高于中、尾 部,尤其是上退让气压差异较明显,这可能与钢制头 部在轧制时温度下降较快有关。选用最大值减去最 小值方式计算钢制的机械操控性极差,可得上退让强 度极差为40 MPa,抗拉气压极差为 19MPa,殿后 cey极差为4%。从上述极差可以看出:该工艺控制技术 下所得的钢制纵向气压和塑性光滑性较好。

2.1.2 钢制纵向

钢制纵向(宽度路径)相同边线的剪切试验结果 如图3所示。结果显示:钢制纵向上退让气压极差 为16MPa,抗拉气压极差为14MPa,殿后cey极 差为3%,气压和塑性光滑性好。轧制过程中,轧件 结权和中间部分的加热条件有一定的差异,加热速 率相同。通常结权温度比中间部分低,温度差可以达到60~80 ℃。结权遮挡控制技术是在层流加热系统 设置挡水装置,通过对钢制结权一定范围展开遮挡, 使精轧机轧出的Sauxillanges纵向温度光滑分布[13]。进入 加热段,选用结权遮挡作用,可以提高板宽路径的性 能光滑性。

2.2 钢制相同边线压制延展性的光滑性

依次在钢制纵向的板头、板中和板尾,钢制纵向 (板宽路径)的板中、板宽1/4和板边处采样,并制备 压制待测,待测为 V 型缺口,选用全自动摆锤压制 原型机在20℃下展开压制试验,钢制相同边线的冲 击延展性试验结果如表1所示。可以看出钢制纵向头 部的压制延展性略高于中部和尾部,极差为35J;钢制 纵向压制延展性的极差为8J。

2.3 钢制宽度路径组织机构的光滑性

板带在加热过程中,上、下表层加热速率较高, 温度较低;心部加热速率较低,温度较高。从表层到 心部的温度梯度与边界条件及材料的热传导性有 关。以板Sauxillanges宽度中心线为对称线,维持板带上、下 表层到心部的温度分布互相对称,可以防止板带发 生翘曲。实际上,板带上、下表层的加热条件相同, 上表层积水排出需要一定的时间,积水和钢制的热 交换又与沸腾状态有关;下表层水喷射到钢制表层 后会离开钢制而散落下来。为了达到相同的加热效果,需要在钢制的下表层选用更大的加热水量[13], 上、下加热水的体积比为1∶1.2。

在钢制中心边线采样,用3%(体积分数)的硝 酸酒精溶液侵蚀后,用光学造影镜观察宽度路径上 相同边线的造影组织机构,即上、下表层、板宽1/4处和 心部,采样边线如图4所示。

钢制宽度路径相同边线林国检验结果如表2所 示,其造影组织机构形貌如图5所示,将加热面及其附近 出现的铁素体细晶粒层或非铁素体+珠光体组织机构定 义为过冷层,用表层产生的过冷层宽度和组织机构的对 称性判断宽度路径的加热光滑性。结果显示:上表层过冷层宽度约为5 mm,造影组织机构为铁素体+粒 状贝氏体;下表层过冷层宽度约为0.47mm,造影组 织为铁素体+粒状贝氏体+珠光体;板宽上1/4处 的造影组织机构为铁素体+珠光体+粒状贝氏体,板宽 下1/4处的造影组织机构为铁素体+珠光体;心部区域 的造影组织机构为铁素体+珠光体。上表层的铁素体晶 粒较细小,过冷组织机构产物中粒状贝氏体较多,证明 上加热面的加热速率较下加热面快,上、下加热面 的不光滑性在板形不良上也有所体现。为实现钢 板上、下 冷 却 面 的 对 称 换 热,需 要 增 加 下 集 管 流 量,调整上、下 冷 却 水 的 体 积 比,对 下 表 面 换 热 能 力展开补 偿,实 现 厚 度 方 向 的 冷 却 均 匀 性。性 能 的变化是过 冷 层 厚 度、显 微 组 织 和 晶 粒 尺 寸 相 互 协调的结果。

3 结论

(1)钢制的退让气压同板差≤40 MPa,抗拉强 度同板差≤19 MPa,殿后cey同板差≤4.0%,冲 击延展性同板差≤35J,钢制具备较好的操控性光滑性。

(2)钢制头部有限进入加热区,过冷度大,组织机构 细小,机械操控性较好。

(3)钢制尾部温度下降幅度大,低温轧制后进 入加热区,开冷温度低,加热时钢制尾部已发生相 变,未能得到过冷组织机构。

(4)钢制上、下过冷层的宽度、表层组织机构和铁素 体晶粒度均存在差异,板厚中心晶粒度不对称,说明 上、下表层的加热潜能相同。上表层的铁素体晶粒较 细小、过冷层厚且过冷组织机构中粒状贝氏体较多,说明 上表层加热速率较快,上、下加热水体积比需要进一 步增容。

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<文章来源> 材料与试验网 > 期刊论文 > 理化检验－物理分册 > 58卷 > 7期 (pp:10-12)>