80 t UHP DC EAF-LF-CC工艺生产Q390B低合金高强度钢的实践

杭钢用80 t UHP DC电弧炉-钢包炉(LF)-200 mm×200 mm连铸及700×1/650×3轧机轧制,生产直径75 mm的Q390B低合金高强度圆钢.LF精炼时控制(%)0.16～0.19C,1.35～1.52Mn,0.03～0.05V,≤0.025S,≤0.025P,喂CaSi线并全程吹氩,连铸采用长水口保护浇注.检验结果表明,钢材具有良好的表面质量、低倍组织,夹杂物≤2.0级,钢的σs 380～465 MPa,σb 545～625 MPa,δ 22.0%～28.5%,AK 98～210 J.     

HQ590DB超低碳贝氏体钢中厚板的研制

采用 18 0t转炉 RH LF(Ca处理 ) 连铸坯 (mm) :2 30 (30 0 )× 16 5 0× 6 0 0 0 4 30 0轧机控轧控冷工艺试制了HQ5 90DB超低碳贝氏体钢 (% ) :0 0 5C ,1 5Mn ,0 0 4Nb ,0 0 2Ti,≤ 0 0 0 0 2B的 30～ 4 0mm中板。连铸坯的 [H]1 7× 10 - 6 ,[O]2 1× 10 - 6 ,[N]2 9× 10 - 6 。终轧温度 80 0～ 85 0℃ ,控制终冷温度 5 90～ 6 30℃ ,获得铁素体 板条状贝氏体组织 ,钢板抗拉强度σb6 5 0～ 6 90MPa ,屈服强度σ0 .2 4 90～ 5 90MPa ,延伸率δ52 0 % ,并具有良好的成形性能。     

短流程生产35CrMnSiA的工艺实践

矿山机械用钢35CrMnSiA（／％：O．32～O．39C,1．10～1．40Si,0．80～1．10Mn,1．10～1．40Cr,≤0．025P,≤0．025S）的工艺流程为废钢＋铁水-50tUHPEBTEAF-60tLF-VD-180mm×220mm连铸。通过采用电弧炉全程泡沫渣埋弧操作,EBT出钢合金化,控制精炼渣（／％：0．42～0．50CaO,12～15SiO2,26～28A12O3,10～12MgO）碱度3．0～4．0,SiC扩散脱氧,VD67Pa真空状态下保持12min,连铸全程保护浇铸,所生产矿山机械用钢35CrMnSiA轧材中氧含量为11×10-6～16×10-6,钢材各项性能检测结果均符合标准要求。     

SWRH82B钢Φ14 ~ 15 mm盘条的生产实践

采用Cr、V微合金化技术开发了抗拉强度≥1180 MPa的SWRH82B钢Φ14～15 mm盘条(/%:0.79～0.82C,0.15～0.35Si,0.60～0.90Mn,≤0.025P,≤0.006S,≤0.015As,0.26～0.32Cr,0.04～0.07V)。水钢用100 t转炉-LF精炼-160 mm×160 mm连铸(结晶器带电磁搅拌)-铸坯缓冷-高速线材轧制-Stellmor风冷的工艺流程生产的SWRH82B钢Φ14～15 mm盘条组织的索氏体化率达到了95%。盘条的抗拉强度为1 180～1 270 MPa,断面收缩率为27.0%～37.5%。盘条满足大规格高强度矿用钢绞线的要求。     

低碳Nb-V微合金化高强度冷镦硼钢耐延迟断裂性的研究

试验用低碳硼钢（％：0．13～0．21C、0．0005～0．0037B）和低碳Nb-V微合金化硼钢（％：0．18～0．24C、0～0．033Nb、0～0．050V、0．0005～0．0022B）分别由实验室50kg真空感应炉和碳管炉冶炼,轧-锻成中13mm圆棒,然后加工成拉伸和带缺口的延迟断裂试样。经950℃水淬＋200℃回火处理后钢的延迟断裂性由延迟断裂强度比R=σn（延迟断裂强度）／σc（拉伸强度）表示。结果表明,0．028％Nb-0．032％V微合金化0．0005％B钢的σc为1480MPa,R值为0．665,均高于880℃油淬＋400℃回火40Cr钢和35CrMo钢的σc和R值（σc分别为1460MPa和1530MPa,R值0．583和0．556）。     

铌微合金化400 MPa Ⅲ级钢筋的开发

采用40 t EBT电弧炉40 t LF 150mm × 150mm方坯连铸工艺 ,开发了成分(%)为: 0.17～0.25C,1.20～1.45Mn,0.02～0.04Nb的400 MPaⅢ级Φ10～25mm铌微合金化钢筋。钢筋的力学性能为σ_s 420～490 MPa ,σ_b 590～680 MPa ;δ₅ 24%～30% ,自然时效8周后屈服强度下降较少。生产的Nb微合金化400 MPa Ⅲ级钢筋符合GB1499-1998标准要求。用0.02 %～0.04%Nb取代0.05%～0.10%V时,吨钢成本显著降低。     

JT345耐大气腐蚀塔桅高强度结构钢的耐腐蚀性能

对JT345耐大气腐蚀塔桅结构钢(最大值％：0．16C，0．45Si，1．40Mn，0．035P，0．030S，0．4Cu，0．8Cr，0．02Nb)进行室内快速腐蚀、电化学腐蚀和室外大气曝晒腐蚀试验以及钢表面锈层分析。试验结果表明，JT345钢盐雾(0．5％NaCl，35℃)和干湿交替(0．3％NaCl 0．1g／LNa2SO4 0．1g／L Na2SO3，室温)年腐蚀速率均小于0．6mm，室外大气曝晒腐蚀速率为0．025～0．046mm/a，达到Corten A钢(％：0．10C，0．40Si，0．48Mn，0．094P，0．019S，0．52Cr，0．34Ni，0．32Cu)的实物水平。JT345钢的强度σb 630MPa，σa 465MPa，高于Corten A钢的强度(σb 495MPa，σa 345MPa，δ5 31％)，并具有良好的塑性(δ5 21％)。     

本钢120 t转炉-LF 精炼热锻用非调质钢48MnV 的生产实践

本钢采用铁水预处理-120t转炉吹炼-LF精炼-4.8t铸锭-800轧机流程生产Φ150 mm 的热锻用 非调质钢48MnV(%:0.42～0.47C,0.98～1.18Mn,0.06～0.10V,0.008～0.035S,≤0.025P)。LF 精炼时加 N-Mn 合金调整钢中N 含量,吹氩,精炼后喂Si-Ca线。经分析,钢材中氢含量(0.6～1)×10^-6,氧含量(8～15)x10^-6,氮含量(108～149)×10^-⁶,轧材的力学性能为抗张强度σ_b815～880 MPa,屈服强度σ_s490～587 MPa,延伸率δ₅15%～21%,断面收缩率ψ32%～44%,冲击值a_k40～54 J/cm²,满足标准要求。     

简化退火高强度冷镦钢SCM435盘条的研制

马钢采用铁水预处理-50t顶底复吹转炉冶炼-65tLF精炼-6流140mm×140mm方坯连铸-SMS控轧控冷高速线材轧机工艺流程,生产Φ5.0～22.0mm简化退火0.35C高强度冷镦钢SCM435盘条。通过LF精炼及连铸保护浇铸和电磁搅拌,铸坯中氧含量达18×10^-6。经控轧控冷生产的线材抗拉强度平均为746.5MPa,较常规工艺轧制的线材低200MPa。因此,控轧盘条球化退火时间较常规轧制盘条减少50%。     

Nb、Ti对高强度耐候钢组织和性能的影响

为模拟CSP(紧凑式带材生产)工艺，由实验室10kg真空感应炉冶炼后轧成6mm钢板，试验研究了Nb、Ti对成分(％)为0．060～0．076C，0．25～0．31Cu，0．45～0．56Cr，0．29～0．30Ni的400MPa和460MPa级高强度耐候钢组织和性能的影响。结果表明，含0．03％Ti钢σa和σb分别为450MPa和545MPa，含0．03％Nb、0．02％Ti钢σa和σb分别为550MPa和615MPa，不含Nb、Ti钢σa和σb仅为375MPa和480MPa。400MPa级耐候钢的组织为铁索体 少量珠光体，含Ti钢的主要析出物为CuS2(20～25nm)和TiN(80nm)，含Nb、Ti460MPa级钢的组织主要为粒状贝氏体，析出物CuS2和(NbTi)CN(30～60nm)，从而提高了钢的强度。     

100 t EAF-LF-VD-CC流程生产非调质钢的工艺实践

非调质钢S38MnSiV(/%:0.41～0.45C、0.55～0.70Si、1.40～1.55Mn、≤0.025P、≤0.025S、0.10～0.20Cr、0.11～0.15V、0.012 0～0.020 0N)的生产流程为40%铁水+废钢-100 t EAF-LF-VD-160 mm×160 mm～260mm×340 mm CC工艺。通过控制电弧炉出钢终点[C] 0.15%～0.30%,出钢[P]≤0.012%,出钢温度1 640～1 680℃,高碱度渣精炼,控制钢液铝含量,VD后喂氮化锰线控制钢液中氮含量等工艺措施,8炉生产结果表明,钢中氧含量-[O]5×10^-6～11×10^-6,[H]1.2×10^-6～1.5×10^-6,[N]135×10^-6～180×10^-6;260 mm×340 mm铸坯热孔成Φ140 mm棒材经880℃ 120 min正火风冷,580℃ 240 min回火空冷后的抗拉强度Rm为870～925 MPa,屈服强度Rel为560～605 MPa,其冶金质量满足标准要求。     

风电法兰用钢S355NL探伤缺陷的分析和工艺改进

风电法兰用钢S355NL（/%:0.14~0.48C,0.15~0.40Si,1.30~1.60Mn,≤0.013P,≤0.005S,0.04~0.12V,0.03~0.05Nb,≤0.009Ti,≤0.30Cr,≤0.50Ni,≤0.20Cu,≤0.10Mo,≥0.020Alt）的冶金流程为100t UHP EAF—LF—VD—Φ650 mm,Φ800 mm坯CC工艺。该钢1~2 mm裂纹探伤不合格的分析结果表明,其主要原因为氧的铝类夹杂和铸坯疏松缺陷所致。通过在LF终点喂钙线0.45 kg/t,VD处理时间由原25 min增至27 min,降低钢中[N]至78×10^-6~82×10^-6,[H]为1.1×10^-6~1.3×10^-6,[O]为12×10^-6~15×10^-6,软吹氩气流量由2×25L/min降至2×20 L/min,时间≥12 min,降低钢水过热度5℃等工艺措施,使铸坯锻造后的探伤合格率超过99%。     

冷镦钢冶炼用新型复合脱氧剂的研究

用1kg MoSi₂炉实验研究了成分(%)为≤0.08C,≤0.06Si,≥0.02Al的SWRM6冷镦钢用2.5kg/t Al块+2.5kg/t 复合脱氧剂包芯线或5.0kg/t AlMgFe块脱氧后钢中溶解氧含量-[O]和夹杂物成分的变化。结果表明,在1873℃钢中初始溶解氧为600×10^-6~850×10^-6时,Al脱氧30min后,[O]为6×10^-6~17×10^-6,再经喂复合脱氧剂包芯线30min后,除喂FeCaAl线的炉次[O]较高为13×10^-6,喂FeSiMgBaCaAl、FeMg-CaAl、FeCa线炉次的[O]均达到3×10^-6~4×10^-6。单用70%~80%Al-10%~15%Mg-Fe合金脱氧30min后的炉次的[O]即达到4×10^-6。典型夹杂物分析表明,用AlMgFe合金脱氧产生较大颗粒夹杂物,易上浮排除。     

防止Q195L热轧窄带钢边裂的工艺实践

2 mm窄带钢Q195L (/%: ≤0.08C、0.05～0.10Si、0.30～0.40Mn、≤0.035P、≤0.035S)的生产流程为80 t转炉-钢包合金化和软吹氩-150 mm×150 mm方坯连铸-窄带轧制工艺。金相、扫描电镜、能谱仪等对窄带钢边裂分析表明,边裂处存在FeO和网状裂纹。通过控制钢水氧含量从原≤80×10^-6 降至≤60×10^-6 ,吹氩时间从≥3min增至≥5 min,中间包钢水过热度从原25～35℃降至15～25℃,加热炉两侧温差≤40℃,减小冷却水嘴间距,增加一次立轧压下量2～5 mm等工艺措施,防止了该钢边裂发生,取得了良好的生产效果。     

300mm×300mm EA4T车轴钢坯生产工艺实践

EA4T车轴钢（/%:0.22～0.29C、0.15～0.40Si、0.50～0.80Mn、≤0.020P、≤0.015S、0.90～1.20Cr、0.15～0.30Mo、≤0.06V）采用30 t EBT电弧炉40 t LF/VD-5 t铸锭工艺生产,并经8 MN油压机锻成300 mm x300mm钢坯,锻造比≥9。结果表明,EA4T钢[O]为（12-15）×10^-6,[H]为（1.2～1.6）×10^-6,经900～920℃淬火,600～650℃回火后,抗拉强度R_m721⁷45 N/mm²,屈服强度R_eh463～470 N/mm²,伸长率A₅ 19.0%～19.5%,纵向冲击功53～73 J,横向冲击功36～41 J,组织为贝氏体一回火马氏体,10⁷循环疲劳极限为350 N/mm²。     

120 t BOF-LF-RH-CC流程冶炼石油套管钢时TiN的析出和控制

石油套管用钢(/%:0.26~0.29C,0.25~0.35Si,0.40~0.50Mn,≤0.009P,≤0.004S,0.95~1.05Cr,0.09~0.11V,0.02~0.04Al,0.015~0.020Ti,≤0.0060N)的生产流程为铁水预处理-120 t BOF-吹氩-LF-喂CaSi线-RH-合金化-喂CaSi线-软吹氩-Φ220 mm圆坯连铸工艺。通过热力学分析得出钢中N含量超过50×10^-6以及工业试验得出生产的圆铸坯中的N含量为67×10^-6时,在铸坯中易形成2μm以上的TiN夹杂。通过控制BOF终点[N]≤30×10^-6,LF终点[S]≤25×10^-6,[O]≤25×10^-6,[N]≤35×10^-6,RH合金化后终点[N]≤35×10^-6,[H]≤1.5×10^-6,稳定喂CaSi线速度300~400 m/min,控制中间包[N]≤40×10^-6,严格连铸保护浇铸工艺,则铸坯中的N含量≤50×10^-6,钢中TiN夹杂数量显著下降,未发现大尺寸TiN夹杂物。     

150 t BOF-LF-RH-CC-CR工艺试制石油钻杆连接套用钢SAE4137M

本钢采用铁水预处理-150t复吹转炉-LF-RH-350 mm × 470 mm连铸、M-EMS-连轧工艺生产φ130～170 mm石油钻杆连接套用钢SAE4137M(/%:0.35～0.38C、0.15～0.35Si、0.85～1.00Mn、≤0.015P、≤0.008S、0.90～1.20Cr、0.28～0.33Mo、≤0.005Ca、≤0.0090N)。通过转炉出钢过程加复合脱氧剂,LF扩散脱氧全程吹氩搅拌,RH"软吹氩",严格控制喂钙线量,控制连铸钢水过热度20～30℃,使钢材中氧含量为(13～15)×10^-6,氢含量(0.4～0.5)×10^-6,氮含量为(35～44)×10^-6,残余钙含量(12～18)×10^-6,并保证钢中Al/N≥2,满足石油用钢的要求。     

油井用N80级36Mn2V非调质钢管坯的冶炼工艺实践

攀钢采用铁水预处理120 t转炉冶炼-主要成分为CaC₂的P1脱氧剂预脱氧、合金化-LF+RH精炼- 280 mm×380 mm方坯连铸工艺生产36Mn2V非调质钢(%:0.34～0.38C、1.45～1.70Mn、0.11～0.16V、≤0.020Ms)。分析和检验结果表明,Si、Mn、V合金元素的平均收得率分别为85.8%、98.0%和96.0%;140 mm圆管坯的T[O]为(6.4～13.0)×10^-6(平均9.1×10^-6),[N]为(28.0～59.0)×10^-6,管坯的冶金质量均满足技术条件的要求。     

风电齿圈用钢F42CrMo4探伤缺陷分析和工艺改进

F42CrMo4钢风电齿圈的生产工艺流程为热装铁水-100 t EAF-LF-VD-Φ500 mm CCM-缓冷-锻制成Φ2000～3900 mm环形锻件。对探伤不合格的风电齿圈缺陷部位运用超声波进行定位取样,分析表明,氧化铝类夹杂物以及铸坯疏松缺陷,是造成部分批次风电齿圈用F42CrMo4钢探伤不合格的主要原因。通过控制电弧炉终点碳≥0.15%,LF终点喂钙线0.50 kg/t,喂钙后软吹氩≥10 min,VD后氩气流量由2×25 L/min增加至2×30 L/min,控制钢水过热度10～18℃等工艺措施使钢中氮、氢和氧含量分别由原≤80×10^-6、≤1.5×10^-6和≤20×10^-6降低到≤75×10^-6、≤1.2×10^-6和≤15×10^-6,锻件探伤合格率提高到98.95%以上。     

Consteel电弧炉-AOD二步法冶炼300系Cr-Ni奥氏体不锈钢的工艺优化

在钢厂生产的300系不锈钢原工艺为140 t EAF-150 t AOD二步法,EAF采用部分低镍高磷生铁炉料冶炼,其终点[P]为450×10^-6。为降低EAF终点[P],改进的工艺为60 t Consteel电弧炉+140 t EAF-150 t AOD流程。60 t Consteel EAF用低镍高磷生铁,其终点[P]为≤250×10^-6,加上85 t EAF终点[P]450×10^-6的钢水,使AOD精炼前的[P]≤360×10^-6。新工艺冶炼周期缩短10～30 min,钢水磷含量从450×10^-6降至360 X 10^-6以下,提高了不锈钢产品质量,并显著降低了生产成本。