2010年, 第45卷, 第8期　刊出日期：2010-08-15

  

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综合论述
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  新一代汽车用先进高强钢的成形与应用

  朱国明 康永林 陈贵江 宋仁伯

  钢铁. 2010, 45(8): 1-1.

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  本文针对目前国内外汽车发展现状以及对汽车用高强钢使用性能的需求，综合分析了先进高强钢研究开发的热点和发展趋势，重点分析了新一代先进高强钢的变形行为、成形技术及成形性、构件碰撞性能的研究和应用现状，对未来发展进行了展望。同时指出，在先进高强钢（AHSS）的开发和应用上，面对来自客户和加工制造方面的挑战，需要搞清和解决先进高强钢微观组织的精细构成特征与变形过程中微观缺陷形成发展的内在规律、高强钢板在动态变形条件下的变形行为表征、高强钢板构件碰撞性能科学评估方法及体系。形成新一代汽车用先进高强钢的成形及应用技术基础，为实现以节能减排和安全性为标志的新一代汽车用先进高强钢在我国的加快发展和应用打下坚实的基础。
原料与炼铁
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  鞍钢炉料冶金性能态热模拟试验研究

  于淑娟 王向锋

  钢铁. 2010, 45(8): 7-7.

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  按球团矿在鞍钢2580m3高炉内不同高度位置的温度条件、气氛及停留时间，在实验室动态模拟了炉料在高炉内的升温还原变化过程。通过球团升温还原膨胀试验、不同温度下恒温还原试验和900℃标准检测结果对比分析，得出了在高炉条件下的还原膨胀率低于检验标准的900℃膨胀率；鞍钢球团矿还原膨胀在正常范围内，但对弓一球团还原膨胀也应引起重视。鞍钢高炉使用酸性球团矿的配比在20%～30%时，熔滴性能相差不大。高炉使用球团矿比例由25%提高到30%后，炉况波动的主要原因不在于球团矿比例增加。通过生产一定镁或钙含量的球团均可降低球团矿还原膨胀及改善熔滴性能，从而可提高球团矿使用比例。
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  高炉铜冷却壁渣皮生长传热分析

  刘增勋 李哲 柴清风 吕庆

  钢铁. 2010, 45(8): 12-12.

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  建立高炉铜冷却壁非稳态传热分析模型，利用ANSYS单元生死技术模拟冷却壁表面的渣皮再生行为，分析渣皮脱落后的生长规律以及壁体温度和热负荷的变化过程。结果表明，渣皮生长遵循幂函数规律。在计算条件下，渣皮脱落0.9min时铜壁测量点温度达到最高值59℃，经过23.5min趋于稳定。铜冷却壁承受的最高热负荷为107.8kW/m2，热面最高温度达到123℃。
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  降低攀钢高炉铁损技术措施分析

  付卫国

  钢铁. 2010, 45(8): 16-16.

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  本文介绍了攀钢钒钛矿冶炼高炉铁损的分布及走向，结合钒钛矿冶炼渣中TiO2高，炉渣粘度大的特点，分析了铁损高的原因以及降低高炉铁损的主要方向，并提出了改善炉渣性能的具体措施，以减少渣中金属铁含量。
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  关于太钢浓相喷煤技术的优化

  吉永业

  钢铁. 2010, 45(8): 20-20.

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  摘 要： 太钢从分析、总结浓相喷煤诸多因素的内在关系入手，探索、掌握浓相喷煤的基本规律，成功实现了从生产方针、工艺设备、技术操作上的优化，达到了浓相喷吹、高煤比、低成本、长寿命的良好状态。突破了一些国外公司提出的相对高压下浓相喷吹达到50kg/kg固气比的认识局限，开辟了在相对低压条件下实现浓相喷煤的新途经。太钢的实践表明：在300m3级高炉上要达到70kg/kg的固气比；在1000m3级高炉上实现了60kg/kg的固气比；即使在热风压力较高的4000m3的大高炉，也创造了40kg/kg固气比的明显效果。
炼钢
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  水平连铸电磁搅拌技术开发及应用

  田汉蒲

  钢铁. 2010, 45(8): 25-25.

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  摘 要：为改善水平连铸圆管坯的内部质量，自主开发了二冷段加凝固末端电磁搅拌技术，对比分析同等生产条件下铸坯低倍组织结果表明，经过电磁搅拌的铸坯中心等轴晶率明显提高，中间裂纹、中心疏松、中心裂纹等缺陷级别明显降低。将这一新技术应用到其他机组，对电磁搅拌参数优化后，进一步提高了铸坯中心等轴晶率，为开发高合金元素含量钢种奠定了基础。
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  反应诱发微小异相去除钢液中细小夹杂物技术研究

  唐复平 王晓峰 刘万山 陈本文

  钢铁. 2010, 45(8): 28-28.

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  本文提出一种反应诱发微小异相去除钢液中细小夹杂物技术，并在此基础上设计了一种具有该种功能的复合球体，开展了工业现场试验研究。结果表明反应诱发微小异相去除钢液中细小夹杂物技术是一种有效的夹杂物去除工艺，可以显著降低钢液中非金属夹杂物数量。反应诱发微小气泡与渣滴的尺寸可以通过复合球体CaCO3粉末的大小进行控制。复合球体中CaCO3/CaO比值大小对钢液中的夹杂物作用较大。多次、少量的投入能够有效提高复合球体的利用率。与传统工艺相比，该技术具有方便易行、成本低、效率高等特点，采用该技术对钢液进行处理后，铸坯中氧化物夹杂的数量明显减少，尺寸变小，钢的全氧最低可达6ppm。
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  常规RH和RH-TOP工艺精炼IF钢试验研究

  刘柏松 朱国森 陈斌 李本海

  钢铁. 2010, 45(8): 33-33.

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  利用工业试验，研究了常规RH和RH-TOP精炼处理IF钢的脱碳过程、钢水氧含量、真空室压力、废气流量及成分和钢水温降的变化。根据表观脱碳速率常数的不同，两种精炼方式下脱碳过程分别呈现“两段式”和“三段式”变化规律，均可以在20min内稳定生产碳含量低于15×10-6的IF钢；吹氧使得真空室压降平台处压力升高，平台时间延长，不利于提高脱碳速率，且吹氧过量导致脱碳终点氧含量大幅升高。采用RH-TOP吹氧时，CO的二次燃烧产生的热补偿可以降低转炉出钢温度20~30℃。
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  180tRH工艺技术优化与改进

  段建平

  钢铁. 2010, 45(8): 39-39.

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  针对180tRH精炼工艺存在的真空度低、超低碳钢处理时间长、钢中氧含量高以及脱硫效率低等问题，研究并优化了RH真空脱气、脱碳升温、脱氧、脱硫等工艺，使RH工作真空度提高到100Pa以下，超低碳钢处理时间缩短至平均36.5min，超低碳钢钢中氧含量最低13×10-6。优化工艺降低了钢中[H]、[N]、[C]、[O]、[S]等元素的含量，提高了钢水洁净度，缩短了RH精炼时间，提高了RH精炼生产率。
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  轻压下帘线钢大方坯成分偏析特征及形成机理

  曹磊 祭 程 杨 吉 林 杨 跃 标 朱 苗 勇

  钢铁. 2010, 45(8): 44-44.

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  本文在工业试验的基础上，对大方坯高碳钢实施轻压下后铸坯中心区域产生严重的负偏析与微弱的正偏析的形成机理进行了探讨与分析，研究发现：铸坯实施轻压下后，优先生长的上下两层的树枝晶会在外力的作用下发生碰撞、折断破碎，折断破碎的细小晶粒在钢液的强迫流动作用下随机漂流到铸坯中心区域成为新的晶核，从而使其周围钢液先凝固，形成负偏析；此后富集元素钢液凝固形成微弱的正偏析。
压力加工
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  局部高点对冷轧开卷带钢附加浪形的影响

  于斌

  钢铁. 2010, 45(8): 47-47.

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  为预防和消除由带钢局部高点引起的冷轧钢卷开卷后产生的附加局部浪形，在建立了描述带钢失稳波形模型的基础上，基于薄板能量理论和局部高点层间压力模型推导出带钢附加局部浪形失稳临界值的计算公式，运用数值模拟方法定量分析了局部高点单因素对开卷带钢附加局部浪形的影响,数学模型的可靠性得到了模拟计算和生产试验验证，从而为生产现场治理带钢附加局部浪形缺陷提供了重要的指导依据,并创造了良好的经济效益。研究结果表明，随着带钢局部高点值的增大，带钢失稳临界压应力值就越小，开卷带钢附加局部浪形就越容易发生。
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  不锈钢带拉矫过程变形行为的数值模拟研究

  孙朝阳 张栋 张清东 李实 蔡永跃

  钢铁. 2010, 45(8): 51-51.

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  建立了不锈钢拉伸弯曲矫直过程的有限元仿真模型，该模型针对不锈钢拉矫机辊组配置和旋转压下的特点，采用了窄条三维壳单元对带钢进行特征建模。为提高计算效率，带钢网格进行了区部细化。与实测结果比较验证该模型能再现不锈钢带拉矫过程。对带钢拉矫过程特征位置点经过各辊组的应力应变分析表明：带钢延伸率主要由1#弯曲辊组提供，而2#、3#矫直辊组对延伸率的贡献不明显。该研究得到的不锈钢带拉矫过程变形行为、延伸率产生机理可为拉矫工艺参数确定和优化提供理论基础。
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  含有三次板形的新型板形模式识别方法

  单修迎 刘宏民 贾春玉

  钢铁. 2010, 45(8): 56-56.

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  在传统一次、二次和四次板形基模式的基础上增加了三次板形基模式，建立了以一次、二次、三次和四次勒让德正交多项式为基模式的板形模式识别方法，使识别结果更具有完备性。通过该模型对机理模型计算的板形数据和实测的板形数据进行了分析，表明该方法提高了板形模式识别的精度，细化了板形控制的目标，有利于提高板形控制的精度。
钢铁材料
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  新型低成本超高强低合金耐磨钢研究及其工业化应用

  王昭东 邓想涛 曹艺 袁国 王国栋 顾林豪 宋曾强

  钢铁. 2010, 45(8): 61-61.

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  在普通Q345成分的基础上，添加适量的Cr、B元素，通过控制轧制+离线热处理方法，生产出布氏硬度达400且具有良好强韧性配合的新型低合金超高强耐磨钢；分析了在不同的热处理条件下其组织和性能的演变规律，并将其试验结果在国内某钢厂进行了批量生产试制，试制产品综合性能良好。
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  稀土2Cr13不锈钢中夹杂物的热力学分析及试验研究

  刘晓

  钢铁. 2010, 45(8): 65-65.

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  对稀土2Cr13不锈钢中夹杂物的形成进行了热力学分析和计算。结果表明，在本实验所用材料的成分条件下，稀土元素Ce能有效地变质夹杂Al2O3和MnS，其变质产物主要为Ce2O2S和CeS。对试样的扫描电镜观察和分析证实了热力学计算的结果。
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  TWIP效应分析

  胡超

  钢铁. 2010, 45(8): 70-70.

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  对不同形变量下TWIP钢内部组织连续观察发现：在形变量为5%时，晶粒内出现大量的位错，无孪生现象发生；在形变量为10%时，金相下可以观察到片条状类似孪晶组织出现，TEM观察发现晶粒内部位错密度很高；在更大变形量下，形变孪晶大量产生，出现不同孪生系统的相互交割以及二次孪生现象，晶粒被孪晶分割成胞状组织。大变形下，组织中出现少量的剪切碎化带。 对比分析各形变量下组织情况可以发现TWIP效应过程主要有如下几点：（a）孪晶对位错的阻塞作用，提高了局部加工硬化能力，使应变向其他较低区域转移；（b）孪晶与孪晶的作用：孪晶的形成增加了后续孪晶的阻力，其次多套孪生系统有效的对晶粒进行了分割，增加了孪晶界面，从而提高了加工硬化能力；（c）孪生过程本身具有一定的型变量。
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  高纯Cr17铁素体不锈钢热轧板退火温度对冷轧退火板成形性能的影响

  刘海涛

  钢铁. 2010, 45(8): 75-75.

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  对一种铌、钛双稳定化的高纯Cr17铁素体不锈钢的热轧板进行不同温度的退火试验，探讨了对最终冷轧退火板的组织、织构及成形性能的影响。研究结果表明，热轧板的退火温度是影响成形性能的重要因素。随着热轧板退火温度的升高，冷轧退火板的晶粒尺寸逐渐增大甚至产生“混晶”，γ纤维再结晶织构逐渐减弱，导致 值减小， 值增大，使成形性能恶化。所以，在保证热轧板发生完全再结晶的前提下，退火温度应尽量低。试验钢的热轧板经900℃退火后，冷轧退火板具有最佳的成形性能： 值高达1.80，而 值仅为0.15。
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  电渣重熔速度对H13钢组织和冲击性能的影响

  马党参

  钢铁. 2010, 45(8): 80-80.

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  利用双极串联电极坯电渣重熔直径φ385mm H13钢锭，研究了快速重熔与慢速重熔对电渣锭的铸态组织、锻造成品的退火组织和冲击性能的影响。结果表明：快速重熔比慢速的电渣锭的二次枝晶间距增大，并且一次碳化物等枝晶间显微偏析严重；慢速重熔的锻造成品的退火组织均匀和带状偏析减轻，横向冲击性能明显提高，达到NADCA207-90标准规定的优质H13钢的水平。
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  传统流程冷轧低碳铝镇静钢深冲性能分析

  赵新凯 刘江伟 刘西峰 鞠伟

  钢铁. 2010, 45(8): 85-85.

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  冷轧薄板（带）被广泛应用于汽车、家电、搪瓷、易拉罐等行业，国家新标准（《冷轧低碳钢板及钢带》GBT5213-2008）中将其冲压级别分为DC01～DC07共6个级别。生产工艺而言，冷轧薄板（带）根据碳含量和冲压性能可分为低碳铝镇静钢（LCAK）、微碳钢（ELC）和超低碳钢（ULC）[1]，其中LCAK钢因其简洁的工艺、优良的性能、较低的成本在冷轧深冲钢市场一直占有相当大的份额。实践证明：传统流程生产低碳铝镇静钢过程中通过合理控制游离渗碳体形态、铁素体晶粒和AlN第二相粒子三个关键因素，可使冲压性能满足DC04的要求，达到微碳深冲钢的水平，具有显著的经济效益。本文通过传统流程冷轧薄板冲压开裂试样在金相、电镜、织构等方面的分析，对冲压开裂产生原因就整个生产工艺进行论述，总结了提高深冲性能的关键因素。
环保与能源
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  烧结环冷机热工测试及余热源参数确定

  赵斌

  钢铁. 2010, 45(8): 90-90.

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  环冷机热废气温度和流量是余热发电系统设计中的两个重要基础参数，生产建设单位为设计部门提供的参数往往与实际运行数值存在较大的差异。通过对唐钢炼铁北区#1和#2两台190m2环冷机正常生产工况下的热工测试，采用直接法进行数据处理和分析，采用热平衡法进行数据计算和验证。分析表明，#2环冷机存在严重的漏风问题，废气温度偏高，#1环冷机测试数据与热平衡计算结果基本吻合。最后以#1环冷机测试分析结果为依据，确定了余热锅炉单进气和双进气两种发电工艺方案的余热资源参数。其研究结果可为烧结冷却机余热发电工程设计与建设提供可靠的依据。
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  烧结模拟烟气活性半焦脱硫研究

  王代军

  钢铁. 2010, 45(8): 94-94.

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  首钢京唐联合钢铁有限责任公司烧结一期工程新建两台500m2烧结机，目前已经有一台投入生产。针对500m2烧结机烟气特点，提出活性半焦脱硫工艺。对半焦性质做出分析，并介绍活性半焦脱硫机理；详细分析改性半焦E(270)-45HN-O1HO45N(720)-1.5h对模拟烟气脱硫效果的影响，考察了活性半焦氨水再生法和热再生法。得出改性半焦E(270)-45HN-O1HO45N(720)-1.5h对模拟烟气最佳脱硫温度为70℃、空速为700h-1、烟气中水含量7%、氧含量5%。
技术交流
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  小方坯连铸中碳钢铸坯表面缺陷与保护渣性能选择

  孔祥涛

  钢铁. 2010, 45(8): 99-99.

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  首钢二炼钢160mm×160mm小方坯连铸使用高碳钢类型FRK-45型保护渣生产含碳量在0.35～0.50%钢时，连铸坯表面出现大量的纵向裂纹和横向凹坑缺陷。通过降低连铸机拉速，提高保护渣的碱度，延缓保护渣熔化速度，改善铸坯坯壳与结晶器壁间之间渣膜的传热等技术措施，使铸坯的表面缺陷得到了有效的控制。