Sulatuksen ohjaustekniikka
Perinteinenemaloitu teräskäyttää alumiinipinnoitettua terästä ja erittäin vähähiilistä terästä koostuvia järjestelmiä. Teräs on suhteellisen puhdasta ja siinä on vähän toisen vaiheen hiukkasia, mikä johtaa huonoon vedyn varastointikapasiteettiin ja kalkkikiven kestävyyteen. Kirjallisuustutkimuksen mukaan tiettyjen seosaineiden lisääminen emaloituun teräkseen voi parantaa teräslevyn hilseilyä estävää suorituskykyä, mutta se ei silti täytä monimutkaisen muovauksen vaatimuksia; Lisäksi teräksen korkean hiilipitoisuuden vuoksi tuotteet eivät polton ja emaloinnin jälkeen täytä vaatimuksia. Nykyaikaisilla emalituotteilla on korkeat laatuvaatimukset korroosionkestävyydestä, korkeiden lämpötilojen kestävyydestä ja esteettisestä ulkonäöstä. Tässä artikkelissa tutkittu Ti-SBN (titaani-rikki-boori-typpi) -komposiittimikroseoskoostumusjärjestelmä yhdistettynä materiaalin rakenteen ja ominaisuuksien hallintaan edistää suuren määrän hienoja kaksifaasisia hiukkasia muodostumista (tiheys saavuttaa 1020 ~ 1021 hiukkasta/neliömetri) ja suurempi Vahva rakenne ei ainoastaan paranna huomattavasti vedyn varastointikapasiteettia ja mittakaavan räjähdyskestävyyttä, vaan se on myös suotuisampi meistomuodostukseen.
Ti-SBN-komposiitti mikroseoskoostumusjärjestelmä
Sen jälkeen kun teräksen vetyatomit on "vangittu" mikrorakenteen toisen faasin toimesta, on yleensä vaikea päästä eroon. Tämän tyyppistä toista vaihetta kutsutaan usein peruuttamattomaksi vetyloukusta. Ti-elementillä ja sen saostuneella faasilla on vahvin affiniteetti vetyatomeihin, joten Ti:tä käytetään pääasiassa vetyloukun muodostavana alkuaineena emaliteräksessä. Emaliteräslevyn muovattavuuden näkökulmasta rakenteen toisella vaiheella on suuri vaikutus muovattavuuteen. Lisäksi toisen vaiheen stabiilius on myös pääasiallinen tekijä, joka vaikuttaa emaloidun teräksen mekaanisiin ominaisuuksiin ja hilseilynkestoon emalointiprosessin aikana. Siksi järkevällä komponenttisuunnittelulla ja optimointiprosessilla mikrorakenteen toisen vaiheen määrää, morfologiaa ja stabiilisuutta voidaan hallita. Tässä tutkimuksessa ehdotetaan erittäin vähähiilistä Ti-SBN-kylmävalssattua nauhateräksen kemiallista koostumusjärjestelmää emalille. Ultravähähiiliseen suunnitteluun perustuen Ti:n mikroseostus suoritetaan sopivan N-, B-pitoisuuden ja Mn/S:n (mangaani/rikki) säätelemiseksi. )Vertailla. B:n segregaatio-ominaisuuksia raerajoilla hyödynnetään estämään kiinteän liukenemisen ja hiiliatomien diffuusiota ja edistämään suuren määrän hienojakoisten sementiittihiukkasten saostumista rakeiden sisällä. B ja N yhdistyvät hienossa sementiitissä muodostaen kaksifaasisia hiukkasia ja komposiittisaostettuja faaseja, jolloin teräslevyllä on hyvä vetyvarastovaikutus.
Materiaalien organisointi ja suorituskyvyn ohjaustekniikka
Ultravähähiiliseen Ti-SBN-komposiittimikroseoskoostumusjärjestelmään perustuen vastaava materiaalirakenne ja suorituskyvyn ohjaustekniikka on kehitetty ratkaisemaan emaloidun teräksen muovattavuuden ja hilseilykestävyyden välinen ristiriita sekä keskeinen tekninen lujuuden heikkenemisongelma emaloinnin jälkeen. . Prosessitekijöillä on suuri vaikutus teräksen vedyn tunkeutumiskäyttäytymiseen ja vedyn varastointiominaisuuksiin. Toimenpiteet, kuten lämmityslämpötilan nostaminen, kelauslämpötilan alentaminen ja matalan lämpötilan pitkäkestoinen hehkutus, voivat merkittävästi pidentää vedyn tunkeutumisaikaa teräslevyssä; Toimenpiteillä, kuten kylmävalssauspaineen lisääminen Toimenpiteet, kuten nopeuden alentaminen, vedyn tunkeutumisajan pidentäminen teräslevyssä ja vedyn diffuusiokertoimen pienentäminen, voivat saada vahvemman koostumuksen, mikä on hyödyllistä puristusmuovauksessa. Analysoimalla kuumavalssausprosessin, kylmävalssausprosessin, jatkuvan hehkutuksen ja kellohehkutusprosessin parametrien vaikutuksia emaliteräksen hilseilevyyteen ja mekaanisiin ominaisuuksiin määritettiin kuumavalssausprosessi ja kylmävalssaushehkutusprosessi [7]. Tutkimukset ovat osoittaneet, että S-, Mn- ja N-pitoisuuksien asianmukainen lisääminen ja pienten määrien B lisääminen voivat parantaa emalin suorituskykyä huomattavasti. B-vapaaseen teräkseen verrattuna jatkuvasti hehkutettu B-pitoisen emaliteräksen levy saa alhaisemman myötörajan. Vaikka jännityskovettuvuusindeksi (n) on laskenut, plastinen jännityssuhde (r) ja venymä murtuman jälkeen ovat korkeat, ja kokonaissuorituskyky on erinomainen. Kuumavalssausprosessin tutkimus osoittaa, että kun aihiota kuumennetaan 1200-1250 asteeseen ja pidetään yli 120 minuuttia, aihiossa olevat karkeat sakat liukenevat toisen vaiheen hiukkasiksi. Useiden valssauskertojen jälkeen paksuus muuttuu 23 mm:stä 4 mm:iin ja kerroksen jäähdytys Kierrätyslämpötila on 680–750 astetta. Korkean lämpötilan kelaus- ja jäähdytysprosessin aikana teräksen dislokaatiotiheys pienenee, mikä edistää hiilen ja nitridin uudelleensaostumista ja edistää teräksen toisen vaiheen hiukkasten aggregoitumista ja kasvua. Kun kylmävalssauksen vähennysnopeus on 80 %, kuumavalssauksen perusmateriaaliin saostuneet suuremmat kaksifaasiset hiukkaset murskautuvat edelleen ja pienentyvät. Jatkuvan hehkutusprosessin tutkimus osoittaa, että lyhytaikainen jatkuva hehkutus korkeassa lämpötilassa edistää vahvemman koostumuksen saamista, mikä on hyödyllistä meistomuovauksessa; kun taas "hienrakeinen rakenne + ketjumainen hajonnut perliitti" ja hienojakoinen perliitti, jotka saadaan pitkäkestoisella eristyksellä suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa sementiittihiukkaset auttavat vähentämään vedyn diffuusionopeutta teräksessä ja parantamaan teräksen hilseilyä estävää suorituskykyä. emaloitu teräs. Kellohehkutusprosessin aikana hehkutuslämpötilan noustessa ja pitoajan pidentyessä kylmävalssatun levyn suuret kaksifaasiset hiukkaset jatkavat hajoamista ja jalostumistaan ja muodostavat osittain uusia Ti-karbonitridejä korkeissa lämpötiloissa. Viimeistelyn jälkeen kylmätelaan dispergoidaan kooltaan 25 - 50 nm olevia sakkahiukkasia, jotka ovat Ti-karbonitridejä, hiilisulfideja, mangaanisulfidia jne. Kaksoiselektrolyyttikennomenetelmää käytettiin mittakaavan räjähdyskestävyyden testaamiseen 0,80 mm:llä syvävedetty kylmävalssattu emaliteräsDC03EK,ja mittakaavan räjähdysherkkyyden TH-arvoksi saatiin 18,74 min/mm2. Yleisten testikokemusten mukaan, kun TH on suurempi tai yhtä suuri kuin 6,7 min/mm2, emaloidulla teräksellä on vakaa mittakaavan räjähdyskestävyys. Lisäksi, koska kemiallinen koostumus ottaa käyttöön komposiittimikroseoksen, komposiittisaostusvaiheen lämpöstabiilisuus on erittäin vahva ja teräslevyn lujuuden vähennysarvo sintrauksen jälkeen on 30 MPa.
Tarkka ohjaustekniikka kapeakoostumukseen sulatukseen
Korkea Ti-pitoisuus erittäin vähähiilisessä Ti-SBN-komposiittimikroseoskomponenttijärjestelmässä saa kylmävalssatun emaliteräksen helposti kerääntymään valuprosessin aikana, mikä vaikuttaa tehokkaaseen ja vakaaseen tuotantoon. Tämä on yleinen ongelma metallurgisessa teollisuudessa. Käytetään erityistä kauhanpään kuonamodifioijaa ja typpeä lisäävää ja happea säätelevää prosessia, jolla muodostetaan erityinen yhteensopivuus kauhan yläosan kuonamodifioijan määrän ja RH:n happipuhallusmäärän välille (tyhjiökiertoinen kaasunpoistoraffinointiuuni). High-Ti-emali on valettu teräksellä virtauksen keräämiseksi. Ongelma on parantunut huomattavasti. Kylmävalssatun emaliteräksen jatkuvan valun tuotantotehokkuus on parantunut huomattavasti, ja 5 uunin jatkuvavalu voidaan saavuttaa. Erittäin alhaisen hiilipitoisuuden omaavien sulatuskomponenttien tarkan ja vakaan hallinnan saavuttamiseksi tässä projektissa tehdään systemaattista tutkimusta RH-hiiletyksestä ja jatkuvan valuprosessin hiiletyssäännöistä. Puhtaan sulan teräksen saamiseksi teräksenvalmistusvaiheessa on välttämätöntä valvoa tarkasti muuntimen hiili- ja happipitoisuutta, vähentää RH-prosessin painetta ja parantaa sulan teräksen laatua. Lisäksi hiilipitoisuuden hallitsemiseksi tehokkaasti varsinaisessa jatkuvassa valuprosessissa magnesiumpinnoitemateriaalia käytetään väliastian työkerroksen tulenkestävänä materiaalina, ja erittäin vähähiilistä suojaavaa kuonaa ja emäksistä peiteainetta käytetään tiukasti valvomaan. sulan teräksen hiiltymistä jatkuvan valuprosessin aikana. määrä. Yllä olevien toimenpiteiden avulla jatkuvan valuprosessin aikana lisätyn hiilen määrää säädetään alle 6×10-6.
Skaalaamista estävä suorituskyvyn testaustekniikka ja -laitteet
Hankkeessa kehitettiin integroitu teknologia ja laite emaliin käytettävän teräksen vedyn läpäisevyyden sähkökemialliseen mittaukseen sekä simulaatiokokeellinen menetelmä ja näytteenottomenetelmä kaasusuojatun ionihitsauspinnoitteen ja suuren kiilteen palamisen räjähdyksen estämiseksi. -kokoiset teräslevyt. Näitä kahta tunnistustekniikkaa sovellettiin tuotteen todelliseen kestävyyteen. Sitä käytetään yhdessä mittakaavan räjähdystehotestin kanssa kvantitatiivisen suhteen määrittämiseksi vedyn tunkeutumistietojen ja teräslevyn asteikon räjähdyskestävyyden välillä sekä teräslevyn asteikon räjähdyskestävyyden ennustetarkkuuden parantamiseksi.
Vedyn läpäisevyyden testaustekniikka ja -laitteet
Koska kaksoiselektrolyyttisten kennojen sähkökemiallisen metallisen vedyn läpäisevyyden testaukseen ei ole olemassa erityisiä instrumentteja, testausprosessi edellyttää koelaitteiden väliaikaista rakentamista ja näytteen pintavaikutus ja rajavaikutus vaikuttavat testituloksiin. Tämä projekti kehitti itsenäisesti integroidun metallisen vedyn läpäisevyyden testaajan. Tämä kokeellinen laite voi toteuttaa toimintoja, kuten näytteen esikäsittelyn, sähkökemiallisen metallisen vedyn läpäisevyyden mittauksen, tiedonkeruun ja käsittelyn jne. muodostaen laitteen metallisen vedyn läpäisevyyden mittaamiseen, joka voi mitata vedyn diffuusionopeutta, diffuusioaikaa vakaasti, tarkasti, herkästi ja kätevästi. , Diffuusiokerroin voi täyttää sekä kansallisen standardin "Vydyn tunkeutumismenetelmä kylmävalssatun teräslevyn räjähdysherkkyystestissä emalointia varten" (GB/T29515-2013) ja kansainvälisen standardin "Measurement of Vedyn penetration and Determination Vedyn absorptio ja kulkeutuminen metalleissa käyttäen sähkökemiallista tekniikkaa" Method" (ISO 17081-2014) testausvaatimukset. Lisäksi tätä instrumenttia voidaan käyttää tutkimaan vedyn käyttäytymistä teräsnäytteissä, joilla on monimutkaiset rakenteelliset tilat.
Kokeellinen menetelmä suurikokoisten teräslevyjen mittakaavan räjähdyskestävyyden simuloimiseksi emaloimalla ja polttamalla
Tämän tutkimuksen tarkoituksena on lisätä emaloidun teräksen testialueen pinta-alaa, samalla tutkia teräslevyn hitsatun liitosalueen hilseilyä ja parantaa teräslevyn hilseilyn estokyvyn ennustamisen tarkkuutta. kylmävalssattu emaliteräs vedenlämmittimen vuoraukseen. havaitsemismenetelmä. Ota kaksi tarkastusnäytettä samasta teräslevyerästä ja muodosta suojakaasuhitsauksella suuri tarkastusnäyte, jonka koko on (90–120) mm × (180–240) mm. Päällystä suuren tarkastusnäyteteräslevyn ulkopinta emalia varten sintrauksen ja ajoitettujen vuorottelevien testien jälkeen korkeassa ja matalassa lämpötilassa, tarkkaile, esiintyykö koko näytteen ylä- ja alapinnalla hilseilyä; periaate on, että plasmakaarihitsauksen avulla ilmassa olevaa elektrolysoimalla vettä tuotettu vety liukenee lämpövaikuttamalle alueelle korkeassa lämpötilassa. Tämä ottaa huomioon itse teräslevyn vedyn varastointikapasiteetin. Tätä menetelmää käytetään yhdessä sähkökemiallisten menetelmien kanssa materiaaliräjähdyksen tarkkaan ennustamiseen. Useiden testien jälkeen todettiin, että emaloidun teräksen vakionäyte, jonka paksuus on 1 mm, täyttää mittakaavan räjähdyskestävyyden vaatimukset, kun vedyn tunkeutumisaika on yli 9,5 minuuttia. Samalla tässä tutkimuksessa suunniteltiin kuumavalssausnauhateräkselle näytteenottomenetelmä, joka vähentää näytteenottotyön intensiteettiä, parantaa tuotteen saantoa ja nopeuttaa tuotantorytmiä.
Erittäin tarkka muodonhallintatekniikka
Projektin kehittämä emaliteräksen kuumavalssaus- ja kylmävalssausprosessien uusi huipputarkka muodonsäätötekniikka käyttää online-reaaliaikaista rakonsovituksen seurantaa, rouhinta- ja viimeistelyvalssauksen keskitys- ja sovitusohjausta, keskitelan automaattista rullanauhaohjausta. valssaamo ja kylmävalssauspalautusyksikkö kuumavalssauksen kautta. Limihitsauskoneen ohut nauhapäällyshitsaus, kumiholkin päällä oleva kylmävalssauskelauskara ja kylmävalssaamon kelausapulaitteen työvärähtelyä vähentävän laitteen asennus ovat saavuttaneet valmiin emaloidun levyn muodon vakaan hallinnan terästä 1 nm:n sisällä.
Online-reaaliaikainen valvontatekniikka kuuma-tandemvalssaamojen aukkojen täsmäämiseen
Online-reaaliaikaisen kuumavalssaimen sovitusrakojen reaaliaikaisen valvontatekniikan toiminnot ovat seuraavat: ① Aseta valmiiksi valssaamon holvikaarikoon ja laakerin istukan koon ohjaustarkkuusalue, normaaliarvoalue ja normaali mittausjaksoalue. valssaamon holvikaari ja laakerin istukka sopivat välysalueeseen online-valvontajärjestelmässä; ② Syötä ja tallenna alkuperäiset tiedot, mukaan lukien laakerin istukan tiedot ja valssaimen kaaritiedot online-valvontajärjestelmään; ③ Alkuperäisten tietojen perusteella online-valvontajärjestelmä laskee ja tallentaa automaattisesti valssaamon kaaren ja online-laakerin istukan välisen sovitusvälin ja tulostaa valssaamon reaaliajassa. Holvikäytävän ja online-laakerin istukan välinen sovitusvälys parantaa huomattavasti seurannan oikea-aikaisuus ja tarkkuus.
Kuuma jatkuva valssaus karkea valssaus ja viimeistelyvalssaus keskitys ja sovitustekniikka ja laitteet
Karkeavalssauksen ja viimeistelyvalssauksen keskitys- ja sovitustekniikka ja laitteet jatkuvassa kuumavalssauksessa sisältävät pääasiassa välirullapöydät ja sivuohjauslevyt. Keskimmäisellä rullapöydällä on useita voimansiirtorullia, ja kaksi sivuohjainlevyä on sijoitettu erilleen, nimittäin ensimmäinen sivuohjainlevy ja toinen sivuohjainlevy. Ensimmäinen sivuohjainlevy sijaitsee keskimmäisen telapöydän keskellä ja toinen sivuohjainlevy viimeistelyvalssaimessa. Yksikön sisäänkäynnin edessä ja ensimmäisen sivuohjauslevyn ja viimeistelyvalssausyksikön välissä. Sivuohjainlevy sisältää trumpetin muotoisen sisääntulon, kiristysosan ja ohjauspyörän, joka sijaitsee näiden kahden leikkauskohdassa. Ohjauspyörässä on pyörivä akseli. Tämän laitteen ei tarvitse muuttaa karkeavalssausyksikön, viimeistelyvalssausyksikön ja välirullapöydän keskilinjaa. Se korjaa poikkeaman helposti siirrettävän sivuohjainlevyn kautta. Se on yksinkertainen ja helppo toteuttaa ja saavuttaa lopulta tavoitteen sovittaa väliaihion keskitys viimeistelyvalssauspöydän keskitykseen.
Tandem-kylmävalssaamon valssausjärjestelmän optimointi
Kylmävalssauslaitoksen valssausjärjestelmän optimointi sisältää seuraavat näkökohdat: ① kehitetään kylmävalssausyksikön lamellihitsauskoneen ohut nauhahitsausmenetelmä; ② parantaa kylmävalssausemulsioöljyn kuorintalaitetta, kylmävalssauksen kovakelan ydinhitsauslaitetta ja vähentää kylmävalssausta Laite, joka värisee valssaamon kelaa; ③ Optimoi tyhjennysvirtauksen ohjausjärjestelmä, kiertojärjestelmä kiteytymisen poistamiseksi hapon regenerointijärjestelmän syöttölinjasta ja täysin automaattinen teräskelan merkintäjärjestelmä; ④ Suunnittele päällekkäinen liima kylmävalssauskelan patentoitujen ryhmien, kuten sarjojen ja valitsimien, ytimen akselille, jotta telat eivät irtoa hiomakoneistosta. Yllä olevien optimointitoimenpiteiden avulla valmiin tuotteen levyn muotoa kontrolloidaan lopulta vakaasti 1 nm:n sisällä.