文章以Fe-Mn-Al-C系高锰奥氏体试验钢为研究对象,开展1 000~1 250 ℃系列温度的热处理试验研究,分别对试验钢的表面氧化层及内部组织、晶粒度进行了检测分析。研究结果表明,随着加热温度升高,试验钢的表面氧化层增厚,当加热温度高于1 150 ℃时,试验钢的表面出现晶界氧化;随着加热温度升高,试验钢的晶粒长大,在1 150 ℃出现混晶,1 250 ℃晶粒明显增大。

板坯生产工艺中多使用铝作为脱氧剂。在理论热力学计算中,铝脱氧剂用量在一定范围内保持钢液中铝和氧之间的动态平衡,超过这个范围,多余的铝生成非金属夹杂物,恶化钢水洁净度,影响钢材性能。文章以L415M钢种为例,通过工业化试验分析研究了转炉工序不同脱氧剂用量夹杂物数量、尺寸的变化,阐明了减少脱氧剂用量对高级别管线钢生产工艺全流程夹杂物的影响。通过提出钢水洁净度控制优化方案,轧材中B类夹杂物小于2级比率从96.8%提高到99.83%。

文章研究了在包钢原料条件下,配加一定比例的高硅巴西粗粉矿对烧结技术指标和烧结矿质量的影响规律。试验表明,在以包钢自产铁精矿配加澳洲褐铁矿、半褐铁矿作为主框架的配矿结构下,配加一定比例的高硅巴西粗粉矿,可实现互补配矿,有利于提高烧结矿质量。工业试验表明包钢烧结配加高硅巴西粗粉矿后,烧结成品率提高,烧结矿转鼓强度提高,粒度组成改善。

针对白云鄂博铁精矿的特殊性,研发出了配加75%白云鄂博铁精矿的低还原膨胀率的石灰石型碱性球团矿,建议包钢链篦机—回转窑—环冷机工艺生产碱性球团矿膨润土配比为1.5%~1.8%,碱度为1.15±0.05,石灰石配比为3.5%~3.8%,摸索了碱性球团矿获得良好的抗压强度、矿物组成及冶金性能的工艺制度,可为包钢链篦机—回转窑—环冷机生产碱性球团矿提供技术支持。

文章主要阐述了基于包钢烧结高铁精矿配比的铁料配置条件下的超厚料层对烧结工艺指标及烧结矿产质量的影响。研究结果表明,提高烧结料层厚度可以显著降低烧结矿的FeO含量。料层厚度从700 mm提高至1 000 mm,烧结矿FeO含量降低了1.39个百分点,降幅达14.2%。提高烧结料层厚度,既可以有效降低烧结固体燃耗,同时还可以提高烧结矿的成品率、改善烧结矿的转鼓强度。文章指出烧结矿燃耗、成品率、转鼓强度以及RI和RDI_{+3.15 mm}指标均呈现随着料层厚度的增加,均呈现先升高后下降的趋势,并在800 mm达到最佳值,说明在20%巴润铁精矿+20%蒙古铁精矿+60%进口铁矿粉的铁料配置条件下,烧结适宜的料层厚度为800 mm。

针对卡卢金顶燃式热风炉燃烧器煤气入口温度过高,管壳发红,煤气入口煤气管道焊缝开裂漏风的问题,经过焊补和表面风冷后效果不明显,对管道开孔发现内部耐火砖坍塌,采取特护措施并对该区域进行喷涂造衬修复,使热风温度恢复正常,高炉风温维持1 200 ℃正常生产,效果显著。

钢中加入稀土能够起到净化钢液、夹杂物变性和微合金化作用,能减小夹杂物对钢质的有害影响,从而提高钢材的塑性、韧性、耐低温冲击性。为了研究钢中不同稀土含量对钢材性能影响,利用25 kg真空中频感应炉,使用真空加入方法,进行不同稀土加入量及未加入稀土的锰系低合金高强度钢冶炼,并模拟现场生产工艺进行轧制。通过对轧材化学成分、力学性能、断口、金相组织分析,结果表明,钢中加入稀土时,稀土元素可细化钢材组织晶粒度;随着钢中稀土含量增加,细化的组织晶粒度增加了晶界之间抵抗裂纹形成与扩展的能力,从而提高了钢的塑性和冲击韧性,提高钢材力学性能。

通过优化连轧辊的化学成分、生产工艺等关键控制点,对比分析了优化前后连轧辊的力学性能和显微组织,结果表明采用金属型喷涂工艺开发连轧凹面辊,提高了铸铁轧辊的工作层硬度和耐磨性,降低了人工劳动成本,为将来开发大型带槽轧辊和辊环提供了技术基础。

在压力容器用钢同类产品技术要求、生产工艺调研的基础上,进行Q370R化学成分设计、轧制及正火工艺研究等工作,开展正火温度对试验钢性能、组织等影响研究。添加微合金元素Nb、V、Ti的钢板正火后强度下降,延伸率和冲击功显著提高,随着正火温度的升高,试验钢强度逐渐下降。而添加少量Cr元素轧态和同一正火工艺下钢板的强度均高于不添加Cr元素钢板,延伸率和冲击功值低于不添加Cr元素钢板,同时添加少量Cr元素,吨钢成本会有所增加。正火后组织为细晶粒铁素体和珠光体。综合考虑,试验钢采用添加微合金化元素Nb、V、Ti成分体系,经控制轧制,840~880 ℃正火后钢板性能满足标准要求。

材料性能表征的准确度对数值模拟计算结果有着至关重要的影响。在CAE软件中普遍包含有欧洲主流材料商以及少数国内厂商的材料卡片,但由于各厂商材料特性各不一样,对应的同一牌号材料的材料卡片所呈现的数据分布规律及所用屈服、硬化准则各不相同,因此作为材料生产商来讲,准确表征自家产品特性,编制自有材料卡片是冲压工艺评估、模具设计制造等产品应用中不可或缺的环节。文章以包钢冷冲压用钢的典型牌号DC04为对象,制定适用表达冷冲压性能的试验方案,研究数据处理方法,最终开发出能准确表征包钢产品特性的冲压模拟仿真分析用材料数据卡片,根据该材料卡的计算指导,冲压工况调整后,得到适用于包钢板料性能特性的冲压工艺,保证模拟技术支持的准确性,并精准提高产品适用性。

根据滑轨用连退钢带HG400产品的技术要求进行成分体系设计,确定钢带热轧控轧、酸轧以及连续退火工艺参数,采用工业生产线生产的滑轨用连退钢带HG400产品力学性能满足技术要求,产品断后伸长率为21%~26%。针对滑轨用连退钢带HG400产品断后伸长率偏低的问题开展连续退火生产工艺优化研究,对连续退火温度及平整机延伸率进行了调整。退火工艺优化后的HG400连退钢带产品断后伸长率可稳定控制在31%左右。目前滑轨用连退钢带HG400产品稳定生产并广泛应用。

文章通过使用Formastor-F型全自动相变仪对700 MPa级高强钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)进行了测定,分析了700 MPa级高强钢在0.5~118 ℃/s之间各种冷速下的显微组织形貌。结果显示,试验钢冷却速度为0.5 ℃/s时,转变产物为铁素体和珠光体;冷却速度高于1 ℃/s时,开始形成贝氏体组织;随着冷却速度的逐渐升高,贝氏体组织开始增加,珠光体组织开始减少,当冷却速度为10 ℃/s时,珠光体组织消失,组织为铁素体和贝氏体;当冷却速度增加到118 ℃/s时,转变产物以贝氏体为主。通过对700 MPa级高强钢的CCT曲线和显微组织分析为实际生产过程中热处理工艺的制定提供了理论依据。

利用膨胀法并结合金相法,采用相变仪Formast-F测定了800 MPa级水电工程用低焊接裂纹敏感性钢的临界点相变温度和连续冷却转变静态CCT曲线,并研究了冷却速度对显微组织的影响。结果表明:试验钢Ac₁为675 ℃,Ac₃为875 ℃,Ar₁为615 ℃,Ar₃为739 ℃;当冷速小于0.25 ℃/s时,转变产物为铁素体(F)+珠光体(P)+少量贝氏体(B);当冷速在0.25~1 ℃/s时,相变产物为铁素体(F)+贝氏体(B);当冷速在1~5 ℃/s时,转变产物为贝氏体(B);当冷速在5~20 ℃/s时,转变产物为贝氏体(B)+马氏体(M);当冷速大于20 ℃/s时,转变产物为马氏体(M)。

对中厚壁X65Q无缝钢管进行了不同热处理工艺制度的工业试验,并对材料的组织、性能进行了检测分析。试验结果表明:生产的Ф406.4 mm×26.19 mm规格X65Q无缝钢管,经过内喷、外淋水量均为3 300 m³/h淬火后,钢管由内壁至心部,马氏体含量逐渐减少,钢管内表面组织为回火索氏体+贝氏体组织,外表面组织为贝氏体组织;淬火后经过630 ℃回火,材料晶粒度达8.5级,0 ℃横向冲击值达200 J以上,屈服强度达500 MPa以上,实现了材料强度、韧性良好匹配,满足API 5L标准要求。

文章论述了国内外钢轨腐蚀研究进展和防护措施,阐明钢轨线路服役过程中腐蚀失效的机理,并列举了目前研发耐腐蚀钢轨新材料的化学成分、性能参数和工业化应用情况,如印度和武钢的耐腐蚀钢轨。结合耐腐蚀钢轨新材料研发思路和其他钢材耐腐蚀工作取得的成效,提出了耐腐蚀钢轨生产技术的发展方向,重点介绍包钢钢轨腐蚀防护方面研发工作所采取的对策,对该领域今后的研究方向进行了展望。

为改善产品质量,加强高速钢轨质量监控,对U71Mn钢轨化学成分进行优化,降低钢中Mn含量,同时控制轧制工艺,在U71Mn 60N、60 kg/m、50 kg/m、QU120、QU100、QU80等全系列断面进行试制。结果表明:Mn含量优化后U71Mn钢轨性能与优化前U71Mn钢轨比较,U71Mn钢轨抗拉强度较优化前降低7.2 MPa,均值达到950 MPa,踏面硬度降低2.8,均值达到269.2,延伸率基本不变,获得理想的珠光体组织,钢轨性能均能满足标准要求,并且具有足够富余量,取得了较好的效果。

钢轨残余应力对其疲劳性能影响较大,文章采用回火试验和金相分析方法,研究了不同残余应力值对U75V热处理钢轨疲劳裂纹扩展速率的影响。通过回火试验,分析不同回火时长对钢轨残余应力的影响,得出随着回火时间的增加残余应力逐渐减小;通过对回火工艺处理后的钢轨进行金相组织检测,观察不同回火时长的钢轨金相组织,分析疲劳裂纹尖端处裂纹扩展路径,根据裂纹扩展的方式与长度来分析不同回火时长对疲劳裂纹扩展速率的影响;通过回火工艺控制,可有效降低钢轨残余应力,进而有效地降低钢轨裂纹扩展速率,提高钢轨抗疲劳性能。

文章介绍了在生产钢轨时使用断面为320 mm×415 mm铸坯代替280 mm×380 mm断面铸坯轧制60 kg/m钢轨时由于坯料断面尺寸增加,使钢轨在轧制过程中变形剧烈,内部的致密度发生很大变化,在轧制过程中为保证产品质量,对各轧机的轧辊进行调整,以保证稳定的轧制状态。轧制出成品后通过光学显微镜、扫描电镜、冲击测试仪器等设备对钢轨低倍、组织、晶粒度以及冲击性能进行检验分析,结果表明采用大规格尺寸的铸坯轧制钢轨,提高坯材的压缩比后可以改善钢轨晶粒度及冲击等力学性能。

中碳钢中加入V、Nb、Ti、Al、RE等细化晶粒元素,利用N、C与细化晶粒元素形成稳定的化合物来细化奥氏体晶粒,增加非调质钢的强度及韧性,采用金相显微镜和透射电镜观察,N、C与V、Nb、Ti、Al形成稳定化合物,成功研发出铁素体-珠光体型非调质钢,其屈服强度大于550 MPa,抗拉强度大于780 MPa,硬度(HB)不小于210,延伸率大于18%,面缩率大于45%,常温V型缺口冲击值大于50 J。与普通非调质钢相比,非调质钢F28MnSiVTiRE具有高强度、高韧性、易切削等优点,可用于加工汽车曲轴、发动机连杆等部件。

针对长材厂轧制Φ5.5 mm、Φ6.5 mm线材过程中,精轧后水冷段易发生堆钢事故,影响生产节奏及产量。通过对事故现象及堆钢试样形貌、显微组织及扫描电镜分析,查找事故真正原因,减少了重复性事故的发生几率,降低了精轧后水冷段堆钢次数。整改后堆钢比率降低至0.013%,累计故障时间降低至35.8 h,堆钢造成废品率降低至0.027%。

采用Gleeble-1500热模拟试验机测试了SWRCH35KM试验钢的连续冷却相变规律。通过在线球化热模拟试验,研究终轧后珠光体球化相变规律。不同冷却速度下均发生了铁素体珠光体转变,随着冷却速度增加,铁素体显微组织特征有所变化。冷却速度在2 ℃/s以下时,SWRCH35KM试验钢的金相组织为铁素体和珠光体,随着冷却速度逐渐增加,金相组织中不断出现针状铁素体并伴随有魏氏体组织,同时铁素体相比之前更为细化,其体积分数占比也逐渐降低。利用SWRCH35KM试验钢热模拟试验数据,按照组织相变规律,为了得到理想的金相组织,工业生产中将严格控轧控冷,尤其是斯太尔摩冷却线的控冷方式,保证获得细小铁素体和球化珠光体组织。

塔式起重机是高层建筑施工中起主导作用的机械设备,因其通过安装附着装置可以实现任意工作高度和工作幅度而被广泛应用。塔式起重机的安装和拆卸属于危险性较大的工程,施工单位应高度重视塔机安拆的安全技术管理工作。文章介绍了塔吊拆除的施工流程,重点对塔吊拆除过程需要解决的问题进行论述,主要从塔吊拆除的施工准备、拆除的顺序、安全保障措施以及汽车吊在地下车库顶板所站不同位置的加固措施方面进行了详细论述,对塔吊拆除施工具有一定的借鉴意义。

通过开展对含铊脱硫废水处理技术的研究,提出了“氧化+化学沉淀+混凝沉淀、重金属捕收剂”这一工艺技术。通过调整次氯酸钠氧化剂、pH、聚合氯化铝(PAC)、重金属捕收剂及聚丙烯酰胺(PAM)的浓度(设定值),确定满足铊去除要求的最佳配比。试验结果表明,当次氯酸钠氧化剂、PAC、重金属捕收剂及PAM浓度分别为1 500 mg/L、200 mg/L、1 300 mg/L、4 mg/L及pH值为10时,铊的去除率为99.75%,可以满足脱硫废水中铊的排放标准要求。