الابتكار في تكنولوجيا إنتاج الفولاذ المينا المدلفن على البارد

تكنولوجيا التحكم في الصهر
تقليديالفولاذ المطلي بالمينايستخدم الفولاذ المقتول بالألمنيوم وأنظمة تركيب الفولاذ منخفضة الكربون للغاية. يعتبر الفولاذ نقيًا نسبيًا ويحتوي على عدد قليل من جزيئات المرحلة الثانية، مما يؤدي إلى ضعف سعة تخزين الهيدروجين ومقاومة الحجم. وفقًا لأبحاث الأدبيات، فإن إضافة بعض عناصر السبائك إلى الفولاذ المطلي بالمينا يمكن أن يحسن بشكل مناسب أداء مقاومة التحجيم للوحة الفولاذ، لكنها لا تزال غير قادرة على تلبية متطلبات التشكيل المعقد؛ علاوة على ذلك، نظرًا لمحتوى الكربون العالي في الفولاذ، فإن المنتجات بعد الحرق والطلاء بالمينا لا يمكنها تلبية المتطلبات. تتمتع منتجات المينا الحديثة بمتطلبات الجودة العالية لمقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة العالية والمظهر الجمالي. إن نظام تكوين السبائك الدقيقة المركب Ti-SBN (التيتانيوم والكبريت والبورون والنيتروجين) الذي تمت دراسته في هذه المقالة، بالإضافة إلى التحكم في بنية المادة وخصائصها، يفضي إلى تكوين عدد كبير من الجسيمات الدقيقة ثنائية الطور (تصل الكثافة 1020 ~ 1021 جزيء / متر مربع) وأكبر. لا يعمل الملمس القوي على تحسين قدرة تخزين الهيدروجين ومقاومة الانفجار بشكل كبير فحسب، بل إنه أيضًا أكثر ملاءمة لتشكيل الختم.

نظام تكوين السبائك الدقيقة المركب Ti-SBN
بعد "احتجاز" ذرات الهيدروجين في الفولاذ في المرحلة الثانية في البنية المجهرية، يكون من الصعب عمومًا الهروب. غالبًا ما يُطلق على هذا النوع من المرحلة الثانية اسم مصيدة الهيدروجين التي لا رجعة فيها. يتمتع عنصر Ti ومرحلته المترسبة بأقوى تقارب مع ذرات الهيدروجين، لذلك يستخدم Ti بشكل أساسي كعنصر تشكيل مصيدة الهيدروجين في فولاذ المينا. من منظور قابلية تشكيل اللوحة الفولاذية المينا، فإن المرحلة الثانية في الهيكل لها تأثير كبير على القابلية للتشكيل. بالإضافة إلى ذلك، يعد استقرار المرحلة الثانية أيضًا العامل الرئيسي الذي يؤثر على الخواص الميكانيكية ومقاومة الحجم للفولاذ المطلي بالمينا أثناء عملية الطلاء بالمينا. لذلك، من خلال تصميم المكونات المعقولة وعملية التحسين، يمكن التحكم في كمية وشكل واستقرار المرحلة الثانية في البنية المجهرية. تقترح هذه الدراسة نظامًا للتركيب الكيميائي للصلب الشريطي المدرفل على البارد منخفض الكربون Ti-SBN للمينا. استنادًا إلى التصميم المنخفض للغاية للكربون، يتم إجراء صناعة سبائك Ti الدقيقة للتحكم في المحتوى المناسب من N وB وMn/S (المنجنيز/الكبريت). )يقارن. يتم استخدام خصائص الفصل لـ B عند حدود الحبوب لإعاقة المحلول الصلب وانتشار ذرات الكربون وتعزيز ترسيب عدد كبير من جزيئات السيمنتيت الدقيقة داخل الحبوب. يتحد B و N في السمنتيت الناعم لتكوين جسيمات ثنائية الطور وأطوار مرسبة مركبة، مما يجعل اللوحة الفولاذية لها تأثير جيد لتخزين الهيدروجين.

تكنولوجيا تنظيم المواد ومراقبة الأداء
استنادًا إلى نظام تكوين السبائك الدقيقة المركب Ti-SBN منخفض الكربون للغاية، تم تطوير بنية المواد المقابلة وتكنولوجيا التحكم في الأداء لحل التناقض بين قابلية التشكيل ومقاومة الحجم للفولاذ المطلي بالمينا، بالإضافة إلى المشكلة التقنية الرئيسية المتمثلة في تقليل القوة بعد الطلاء بالمينا. . عوامل العملية لها تأثير كبير على سلوك اختراق الهيدروجين وخصائص تخزين الهيدروجين للصلب. يمكن لتدابير مثل زيادة درجة حرارة التسخين، وخفض درجة حرارة اللف، والتليين بدرجة حرارة منخفضة على المدى الطويل أن تزيد بشكل كبير من وقت اختراق الهيدروجين في اللوحة الفولاذية؛ اتخاذ تدابير مثل زيادة ضغط الدرفلة الباردة تدابير مثل خفض المعدل، وزيادة وقت اختراق الهيدروجين في اللوحة الفولاذية، وتقليل معامل انتشار الهيدروجين يمكن أن يحصل على نسيج أقوى، وهو مفيد في تشكيل الختم. من خلال تحليل تأثيرات معلمات عملية الدرفلة على الساخن، وعملية الدرفلة على البارد، والتليين المستمر وعملية التلدين الجرسي على مقاومة الحجم والخواص الميكانيكية لفولاذ المينا، تم تحديد عملية الدرفلة الساخنة وعملية التلدين بالدرفلة على البارد [7]. أظهرت الدراسات أن زيادة محتويات S وMn وN بشكل مناسب، وإضافة كميات ضئيلة من B، يمكن أن تحسن أداء المينا بشكل كبير. بالمقارنة مع الفولاذ الخالي من B، فإن اللوحة الملدنة بشكل مستمر من فولاذ المينا المحتوي على B تحصل على قوة إنتاج أقل. على الرغم من انخفاض مؤشر تصلب الانفعال (n)، إلا أن نسبة الانفعال البلاستيكي (r) والاستطالة بعد الكسر مرتفعة، والأداء العام ممتاز. تظهر الأبحاث التي أجريت على عملية الدرفلة على الساخن أنه عندما يتم تسخين البليت إلى درجة 1200-1250 ويتم الاحتفاظ به لأكثر من 120 دقيقة، تذوب الرواسب الخشنة الموجودة في البليت إلى جزيئات المرحلة الثانية. بعد عدة تمريرات من اللف، يتغير السمك من 23 مم إلى 4 مم، ويتم تبريد الطبقة. درجة حرارة اللف هي 680 ~ 750 درجة. أثناء عملية اللف والتبريد ذات درجة الحرارة العالية، تنخفض كثافة التفكك في الفولاذ، مما يؤدي إلى إعادة ترسيب الكربون والنيتريد، ويؤدي إلى تجميع ونمو جزيئات المرحلة الثانية في الفولاذ. عندما يكون معدل تخفيض الدرفلة على البارد 80%، فإن الجسيمات الكبيرة ثنائية الطور المترسبة في المادة الأساسية للدرفلة على الساخن يتم سحقها بشكل أكبر وتصبح أصغر. تظهر الأبحاث حول عملية التلدين المستمر أن التلدين المستمر على المدى القصير عند درجة حرارة عالية يساعد أكثر على الحصول على نسيج أقوى، وهو مفيد في تشكيل الختم؛ في حين أن "الهيكل ذو الحبيبات الدقيقة + البيرليت المتحلل الشبيه بالسلسلة" والبيرلايت الناعم المشتت الذي تم الحصول عليه عن طريق العزل طويل الأمد عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا، فإن جزيئات الأسمنت تكون أكثر فائدة في تقليل معدل انتشار الهيدروجين في الفولاذ وتحسين الأداء المضاد للتحجيم. الفولاذ المطلي بالمينا. أثناء عملية التلدين الجرسي، مع زيادة درجة حرارة التلدين وزيادة وقت الاحتفاظ، تستمر الجزيئات الكبيرة ثنائية الطور في اللوحة المدرفلة على البارد في التحلل والصقل، وتشكل جزئيًا نيتريدات كربونات Ti جديدة عند درجات حرارة عالية. بعد الانتهاء، يتم تشتيت جزيئات الراسب بحجم 25 إلى 50 نانومتر في اللفة الباردة، وهي كربونات Ti، وكبريتيد الكربون، وكبريتيد المنغنيز، وما إلى ذلك. تم استخدام طريقة الخلية التحليلية المزدوجة لإجراء اختبار مقاومة الانفجار على نطاق 0.80 مم. فولاذ المينا المدلفن على البارد المسحوب بعمقDC03EK،وتم الحصول على حساسية الانفجار المضاد للحجم TH لتكون 18.74 دقيقة / مم2. وفقًا لتجربة الاختبار العامة، عندما تكون TH أكبر من أو تساوي 6.7 دقيقة/مم2، فإن الفولاذ المطلي بالمينا يتمتع بمقاومة ثابتة للانفجار. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن التركيب الكيميائي يعتمد السبائك الدقيقة المركبة، فإن الاستقرار الحراري لمرحلة الترسيب المركب قوي جدًا، وقيمة تقليل قوة اللوحة الفولاذية بعد التلبيد في حدود 30 ميجا باسكال.

تكنولوجيا التحكم الدقيق لصهر التركيبة الضيقة
يؤدي المحتوى العالي من Ti في نظام مكون السبائك الدقيقة المركب Ti-SBN منخفض الكربون للغاية إلى تراكم فولاذ المينا المدلفن على البارد بسهولة أثناء عملية الصب، مما يؤثر على الإنتاج الفعال والمستقر. هذه مشكلة شائعة في صناعة المعادن. يتم استخدام معدل خاص لخبث المغرفة، ويتم استخدام عملية زيادة النيتروجين والتحكم في الأكسجين لتشكيل علاقة مطابقة محددة بين كمية معدل الخبث العلوي للمغرفة وكمية نفخ الأكسجين من RH (فرن تكرير تفريغ الغاز بتدوير الفراغ). يتم صب المينا High-Ti بالفولاذ لتراكم التدفق. لقد تحسنت المشكلة بشكل ملحوظ. لقد تم تحسين كفاءة الإنتاج للصب المستمر لفولاذ المينا المدلفن على البارد بشكل كبير، ويمكن تحقيق الصب المستمر لـ 5 أفران. من أجل تحقيق تحكم دقيق ومستقر في مكونات الصهر ذات المحتوى المنخفض للغاية من الكربون، يجري هذا المشروع بحثًا منهجيًا حول كربنة الرطوبة النسبية وقواعد الكربنة لعملية الصب المستمر. من أجل الحصول على الفولاذ المنصهر النقي أثناء مرحلة صناعة الفولاذ، من الضروري التحكم الصارم في محتوى الكربون والأكسجين خارج المحول، وتقليل ضغط عملية RH، وتحسين جودة الفولاذ المنصهر. بالإضافة إلى ذلك، من أجل التحكم بشكل فعال في محتوى الكربون، في عملية الصب المستمر الفعلية، يتم استخدام مادة طلاء المغنيسيا كمادة حرارية لطبقة العمل المتوسطة، ويتم استخدام خبث الكربون الواقي المنخفض للغاية وعامل التغطية القلوي للتحكم الصارم تفحيم الفولاذ المنصهر أثناء عملية الصب المستمر. كمية. من خلال التدابير المذكورة أعلاه، يتم التحكم في كمية الكربون المضافة أثناء عملية الصب المستمر إلى أقل من 6×10-6.

تكنولوجيا وأجهزة اختبار الأداء المضادة للتحجيم
قام المشروع بتطوير تقنية وجهاز متكامل للقياس الكهروكيميائي لنفاذية الهيدروجين للصلب المستخدم في المينا، بالإضافة إلى طريقة محاكاة تجريبية وطريقة أخذ عينات للأداء المضاد للانفجار لطلاء اللحام الأيوني المحمي بالغاز وحرق المينا ذات الحجم الكبير - حجم ألواح الصلب. تم تطبيق تقنيتي الكشف على المقاومة الفعلية للمنتج. يتم استخدامه جنبًا إلى جنب مع اختبار أداء انفجار المقياس لإنشاء علاقة كمية بين بيانات اختراق الهيدروجين ومقاومة انفجار مقياس اللوحة الفولاذية، وتحسين دقة التنبؤ بأداء مقاومة انفجار مقياس اللوحة الفولاذية.

تكنولوجيا ومعدات اختبار نفاذية الهيدروجين
نظرًا لعدم وجود أدوات خاصة لاختبار نفاذية الهيدروجين المعدني الكهروكيميائي للخلية المزدوجة، تتطلب عملية الاختبار إنشاء مؤقت للأجهزة التجريبية، ويؤثر تأثير سطح العينة وتأثير الحدود على نتائج الاختبار. قام هذا المشروع بشكل مستقل بتطوير جهاز متكامل لاختبار نفاذية الهيدروجين المعدني. يمكن لهذا الجهاز التجريبي تحقيق وظائف مثل المعالجة المسبقة للعينة، وقياس نفاذية الهيدروجين المعدني الكهروكيميائي، والحصول على البيانات ومعالجتها، وما إلى ذلك، وتشكيل جهاز لقياس نفاذية الهيدروجين المعدني، والذي يمكنه قياس سرعة انتشار الهيدروجين ووقت الانتشار بشكل ثابت ودقيق وحساس ومريح. ، يمكن لمعامل الانتشار أن يلبي كلاً من المعيار الوطني "طريقة اختراق الهيدروجين لاختبار حساسية الانفجار للصفائح الفولاذية المدرفلة على البارد للطلاء" (GB/T29515-2013) والمعيار الدولي "قياس اختراق الهيدروجين وتحديده" متطلبات اختبار امتصاص وهجرة الهيدروجين في المعادن باستخدام "طريقة التكنولوجيا الكهروكيميائية" (ISO 17081-2014). بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام هذا الجهاز لدراسة سلوك الهيدروجين على عينات الصلب ذات الحالات الهيكلية المعقدة.

طريقة تجريبية لمحاكاة مقاومة الانفجارات الحجمية للصفائح الفولاذية كبيرة الحجم عن طريق الطلاء والحرق
من أجل زيادة مساحة منطقة اختبار الفولاذ المطلي بالمينا، وفي نفس الوقت فحص الأداء المضاد للتحجيم لمنطقة الوصلة الملحومة للوحة الفولاذية، وتحسين دقة التنبؤ بأداء مقاومة التحجيم للوحة الفولاذ، صممت هذه الدراسة فولاذ المينا المدلفن على البارد لبطانة سخان المياه. طريقة الكشف. أخذ عينتين فحص من نفس الدفعة من الألواح الفولاذية واستخدام اللحام الأيوني المحمي بالغاز لتشكيل عينة فحص كبيرة بحجم (90~120) مم × (180~240) مم. قم بتغطية السطح الخارجي للوحة الفولاذية لعينة الفحص الكبيرة بالمينا، بعد التلبيد واختبارات التناوب الموقوتة في غرف درجات الحرارة العالية والمنخفضة، لاحظ ما إذا كان التحجيم يحدث على الأسطح العلوية والسفلية للعينة بأكملها؛ المبدأ هو أن الهيدروجين الناتج عن التحليل الكهربائي للماء الموجود في الهواء من خلال اللحام القوسي البلازمي يذوب في المنطقة المتأثرة بالحرارة عند درجة حرارة عالية، وذلك مع الأخذ في الاعتبار سعة تخزين الهيدروجين للوحة الفولاذ نفسها. يتم استخدام هذه الطريقة جنبًا إلى جنب مع الطرق الكهروكيميائية للتنبؤ بدقة بانفجار المواد. بعد عدد كبير من الاختبارات، تم تحديد أن العينة القياسية بسمك 1 مم من الفولاذ المطلي بالمينا تلبي متطلبات مقاومة الانفجار عندما يكون وقت اختراق الهيدروجين أكثر من 9.5 دقيقة. في الوقت نفسه، صممت هذه الدراسة طريقة أخذ عينات للفولاذ الشريطي المدرفل على الساخن المستمر، مما يقلل من كثافة عمل أخذ العينات، ويحسن إنتاجية المنتج، ويسرع إيقاع الإنتاج.

تقنية التحكم في الشكل بدقة عالية
تستخدم تقنية التحكم في الشكل الجديدة عالية الدقة لعمليات الدرفلة على الساخن والدرفلة على البارد للصلب المينا التي طورها المشروع مراقبة في الوقت الفعلي عبر الإنترنت لملاءمة الفجوة والتخشين والتشطيب في مركز الدرفلة والتحكم في المطابقة والتحكم التلقائي في توتير اللفة للفة الوسطى للدرفلة مطحنة الدرفلة، ووحدة الارتداد الدرفلة على البارد من خلال الدرفلة المستمرة الساخنة. آلة اللحام اللفة لحام تراكب الشريط الرقيق، وشياق آلة لف الدرفلة على البارد المتراكب مع غلاف مطاطي، وتركيب جهاز لتقليل اهتزاز العمل لمساعد آلة لف آلة لف الدرفلة على البارد قد حققت تحكمًا مستقرًا في شكل لوحة الطلاء النهائي المطلي الصلب في حدود 1 نانومتر.

تكنولوجيا المراقبة في الوقت الحقيقي عبر الإنترنت لمطابقة الفجوات في مصانع الدرفلة الترادفية الساخنة

وظائف تقنية المراقبة في الوقت الفعلي عبر الإنترنت لفجوات ملاءمة مطحنة الدرفلة الترادفية الساخنة هي كما يلي: ① الضبط المسبق لنطاق دقة التحكم لحجم ممر مطحنة الدرفلة وحجم مقعد المحمل، ونطاق القيمة العادية ونطاق دورة القياس العادي لـ ممر مطحنة الدرفلة ونطاق التخليص الملائم للمقعد في نظام المراقبة عبر الإنترنت ؛ ② إدخال وتخزين البيانات الأصلية بما في ذلك معلومات مقعد المحمل ومعلومات قوس الدرفلة في نظام المراقبة عبر الإنترنت؛ ③ استنادًا إلى البيانات الأصلية، يقوم نظام المراقبة عبر الإنترنت تلقائيًا بحساب وتخزين الخلوص المطابق بين قوس مطحنة الدرفلة ومقعد المحمل عبر الإنترنت، ويخرج مطحنة الدرفلة في الوقت الفعلي. تحسن الخلوص المطابق بين الممر ومقعد المحمل عبر الإنترنت بشكل كبير توقيت ودقة الرصد.

الدرفلة المستمرة على الساخن الدرفلة الخشنة والدرفلة النهائية المتمركزة ومطابقة التكنولوجيا والأجهزة
تشتمل تقنية وأجهزة التوسيط والمطابقة الخاصة بالدرفلة الخشنة والدرفلة النهائية في الدرفلة المستمرة على الساخن بشكل أساسي على طاولات الأسطوانة المتوسطة وألواح التوجيه الجانبية. هناك العديد من بكرات النقل على طاولة الأسطوانة الوسطى، ولوحتي توجيه جانبيتين متباعدتين، وهما لوحة التوجيه الجانبية الأولى ولوحة التوجيه الجانبية الثانية. توجد لوحة التوجيه الجانبية الأولى في منتصف طاولة الأسطوانة الوسطى، وتقع لوحة التوجيه الجانبية الثانية في مطحنة الدرفلة النهائية. أمام مدخل الوحدة وبين اللوحة الإرشادية الجانبية الأولى ووحدة درفلة التشطيب. تشتمل لوحة التوجيه الجانبية على مدخل على شكل بوق، وجزء تثبيت وعجلة توجيه تقع عند تقاطع الاثنين. تحتوي عجلة التوجيه على عمود دوار. لا يحتاج هذا الجهاز إلى تغيير الخط المركزي لوحدة الدرفلة الخشنة ووحدة الدرفلة النهائية وطاولة الأسطوانة المتوسطة. يقوم بتصحيح الانحراف من خلال لوحة التوجيه الجانبية سهلة الحركة. إنها بسيطة وسهلة التنفيذ، وتحقق أخيرًا غرض مطابقة توسيط الخام الوسيط مع توسيط طاولة الدرفلة النهائية.

تحسين نظام الدرفلة لمطحنة الدرفلة الباردة الترادفية
يتضمن تحسين نظام الدرفلة على البارد الجوانب التالية: ① تطوير طريقة لحام الشريط الرقيق لآلة اللحام اللفة لوحدة اللف بالدرفلة على البارد؛ ② تحسين جهاز قشط زيت مستحلب الدرفلة على البارد، وجهاز اللحام الأساسي للملف الصلب الدرفلة على البارد وتقليل الدرفلة على البارد، الجهاز الذي يهتز ملف لف مطحنة الدرفلة؛ ③ تحسين نظام التحكم في تدفق التطهير، ونظام التدوير لإزالة التبلور في خط التغذية لنظام تجديد الحمض، والنظام المتكامل لوضع العلامات على لفائف الفولاذ الأوتوماتيكية بالكامل؛ ④ صمم الغراء المتراكب على العمود الأساسي لمجموعات براءة اختراع آلة لف اللف على البارد مثل المجموعات والأقراص لمنع فصل البكرات عن غراب رأس المطحنة. من خلال إجراءات التحسين المذكورة أعلاه، يتم التحكم بشكل ثابت في شكل لوحة المنتج النهائي في حدود 1nm.