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山钢股份莱芜分公司棒材厂根据不同规格钢筋及生产线装备特点,采用微合金化结合控轧控冷技术,探索出了4条生产线不同规格钢筋轧制方法,形成普通热轧、轧后弱冷、轧后强冷等不同工艺模型,满足了不同用户需求,实现了棒材产品低成本、高效化生产。
通过对高铬镍铁水在生产钢种HRB400的难题分析,对钢种HRB400钢筋的成分重新调整设计,采用降C、Mn提V+热轧工艺,降C、Mn+控轧控冷工艺两种生产工艺,产品性能参数符合国标要求,可将低生产成本100元/t。
对微氮合金生产的HRB400热轧带肋钢筋屈服强度不合格样品进行分析,通过对比样品成分与气体分析,结合金相组织以及析出相扫描电镜分析和物理化学相分析,屈服强度不合格的主要原因是钢材中全氧含量高,造成析出相围绕夹杂物长大,微氮合金未发挥作用,建议采取严格转炉终点控制管理、优化出钢工艺、强化吹氩及适当降低轧制加热和开轧温度等改进措施。
在20MnSi中添加适量VN合金,采用微合金化配合轧后快速冷却工艺生产φ22~φ32 mm HRB400热轧带肋钢筋, 分析VN合金对热轧带肋钢筋组织和性能的影响,确定V的加入量为0.04%~0.06%。生产中严格控制轧制节奏、负公差轧 制,控制开轧温度为1 070~1 150 ℃,配合在终轧后控制冷却,产品力学性能均达到了国家标准要求。
介绍了采用铌钛复合技术研制开发HRB400钢筋的工艺和产品性能,分析了冶炼、轧制工艺及合金元素对钢筋性能的影响规律,总结了适合铌钛复合技术生产HRB400的工艺参数,并对化学元素与性能的关系进行回归分析。实践证明,采用铌钛复合技术生产HRB400钢筋,不仅其机械性能良好,而且具有低成本优势。
通过探讨钒在HRB400热轧带肋钢筋中的强化作用机理,对影响其弥散析出的加热制度进行了分析,在此基础上,改进了加热和冷却工艺,杜绝了强度不合格的现象,稳定并提高了产品质量。
针对济钢生产的HRB400钢筋存在强度偏低、质量不稳定等问题进行调查分析,认为主要原因是碳当量偏低、终轧温度高、轧后冷却效果差及负偏差值过大等。通过采取适当调整化学成分、增加压缩比、降低开轧温度、控制终轧温度、强化穿水冷却等一系列改进措施,保证了HRB400钢筋质量稳定,抗拉强度平均提高35MPa,屈服强度平均提高30MPa。
介绍了采用20MnSi生产超细晶粒HRB400(Ⅲ级)小规格热轧带肋钢筋的冶炼及轧制试验工艺。冶炼时完全取消钒氮合金,适当调整了碳当量,采用超细晶粒工艺轧制。检验结果表明,试制的钢筋化学成分均匀,强度高,塑性、韧性、焊接性能良好,无应变时效,强屈比1.35~1.45,晶粒度10~12级,完全符合GB1499-1998要求。
用VN合金生产的HRB400钢筋强度明显提高,VN的细化效果比VFe好,大量细小弥散的V(C,N)析出相是钒氮钢筋强度增加的主要原因。同时分析认为,为确保钢筋力学性能合格,炼钢工序应提高化学成分的均匀稳定性,其中钒含量应控制在0.05%以上,轧钢工序应严格执行加热和停轧降温制度。HRB400钢筋最佳的生产工艺是VN复合微合金化加控轧控冷工艺。
针对HRB400热轧带肋钢筋强度不合格的问题,采用化学分析、金相检验、实物测量等方法进行了分析,结果表明合金元素偏析严重、晶粒粗大、尺寸超差、内部夹杂物缺陷是造成强度不合格的主要原因,提出了严格控制主要元素成分、提高钢水纯净度、降低终轧温度等改进措施和建议。
从熔炼成分、成品成分、力学性能、加热温度、成材率、合格率、定尺率等几方面对济钢HRB400新Ⅲ级钢筋的生产技术指标进行分析,计算得出C、Si、Mn、V与力学性能关系的回归方程式,对不同规格的钢筋设计了不同的化学成分,以提高力学性能的稳定性。

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