120 t BOF-LF-CC流程生产20CrMo齿轮钢的工艺实践

Φ12~32 mm 20CrMo齿轮钢(/%:0.19~0.23C,0.48~0.58Mn,0.24~0.28Si,0.009~0.015P,0.003~0.012S,0.87~1.08Cr,0.17~0.18Mo,0.024~0.046Als)的生产流程为铁水脱硫-120 t顶底复吹转炉-LF-软吹-200 mm×200 mm方坯连铸-连轧工艺。结果表明,通过控制铁水[S]≤0.030%,BOF终点[C]≥0.08%,终点[P]≤0.012%,转炉出钢加0.6~1.0 kg/t铝块预脱氧控制LF精炼渣碱度3.5~5.0,连铸钢水过热度20~30℃,拉速1.1~1.4 m/min,开轧温度1 060~1 100℃,终轧≤900℃等工艺措施,钢中全氧含量为12.5×10^-6~22.5×10^-6,氮含量33×10^-6~40×10^-6,热轧材中心和一般疏松0.5~1.0级,热顶锻和力学性能满足标准要求,淬透性带宽△J₉ HRC值3.0,△J₁₅HRC值4.2。     

非调质钢F45MnVS热顶锻裂纹分析和改进工艺措施

非调质钢F45MnVS的生产流程为50 t UHP EAF-LF-VD-260 mm×300 mm,180 mm×220 mm坯连铸-Φ20~Φ160 mm材轧制。根据显微组织分析,热顶锻裂纹由块状和片状MnS和附着的Al₂O₃-MnO-FeO复合氧化物引起,通过控制钢中Al 0.010%~0.030%,电弧炉终点[C]≥0.20%,终点[P]≤0.025%,[Mn]/[S]＞20,LF精炼渣碱度≥3.0,VD后软吹氩时间≥12 min,保证钢中硫分布均匀;中间包钢水过热度20~30℃,控制连铸拉速防止MnS偏析;控制终轧温度850~1000℃,轧后冷速2~4℃/s等工艺措施,使钢中夹杂物主要为长条状MnS,热顶锻试验无裂纹和其他缺陷,全部合格。     

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。     

110 t EAF-LF-RH-CC-连轧流程 Φ110 mm ~ Φ150 mm 22CrMoH齿轮钢的试制

通过电弧炉留钢操作,控制EAF终点[C]≥0.10%,LF精炼白渣时间≥30 min,利用淬透性预测模型微调钢水中元素含量,控制中间包钢水过热度15~30℃、结晶器、铸流和末端电磁搅拌等工艺措施,试制的Φ110mm~Φ150 mm 22CrMoH齿轮钢（/%:0.20~0.22C,0.26~0.28Si,0.73~0.75Mn,0.007~0.012P,0.001~0.004S,1.05~1.09Cr,0.37~0.39Mo）的氧含量为8×10^-6~10×10^-6,轧材J₁₅△HRC值≤4,夹杂物≤1.0级,低倍组织≤1.0级。     

600 MPa低硅Nb-Ti微合金化优质3.5 mm热轧双相钢板的开发

通过真空感应炉熔炼和浇铸的50 kg锭锻成40 mm×150 mm坯和热轧成10 mm板以及热模拟试验研究了开发的低硅Nb-Ti微合金化双相钢(/%:0.082C,0.15Si,1.20Mn,0.010P,0.002S,0.020Nb,0.015Ti,0.045Al,0.0035N)静态和动态连续冷却转变(CCT)曲线、组织(11%马氏体+89%铁素体)和力学性能(抗拉强度682 MPa)。并通过铁水脱硫-260 t BOF-LF-RH-230 mm×1300 mm连铸-热轧工艺试制了低硅双相钢(/%:0.075C,0.15Si,1.16Mn,0.012P,0.003S,0.016Nb,0.015Ti,0.033Al,0.0043N)3.5mm板。结果表明,精轧出口温度810℃,水冷至700℃,空冷4.5 s,卷取温度150℃时,该钢的组织为15%马氏体+85%铁素体,晶粒度12~12.5级,抗拉强度672~692 MPa,伸长率24.0%~28.5%,屈强比0.65~0.67,钢板冲压成塑性能优良,制造的轿车轮辐弯曲疲劳性能15×10⁴次。     

50 t EAF-AOD-LF-VD-CC-轧制高碳不锈钢9Cr18盘条的工艺实践

采用50 t EAF-AOD-LF-VD-150 mm×150 mm坯连铸-高速线材连轧工艺生产9Cr18钢(/%:0.95C,0.35Si,0.37Mn,0.032P,0.002S,17.42Cr,0.01Mo)Φ5.5 mm盘条。通过控制[S]≤0.008%,添加0.05%稀土元素,连铸坯经1160℃高温扩散处理,Φ5.5 mm成品盘条采用860℃球化退火等工艺措施,检验结果表明,盘条中心和一般疏松,以及偏析均≤1.0级,共晶碳化物不均匀度1.0~2.0级,球化退火组织为球状珠光体+块状碳化物,抗拉强度750~780 MPa,伸长率20%~26%,具有良好的冷拔性能。     

SWRH82B钢盘条笔尖状断口的分析和工艺改进

通过光学显微镜、扫描电镜-能谱仪等分析了Φ12.5 mm SWRH82B钢(/%:0.80C、0.74Mn、0.22Si、0.013P、0.008S)盘条笔尖状断口形成的原因和断裂机理,得出中心碳偏析和网状渗碳体是产生笔尖状断口的主要原因。通过控制120 t转炉终点[C]≥0.20%,LF精炼过程控制[C]0.79%～0.81%,150 mm×150 mm方坯连铸时控制钢水过热度≤25℃,拉坯速度1.5m/min,弱二冷比水量0.30～0.45 L/kg,结晶器末端电磁搅拌3.5 Hz,300 A,控制终轧温度900～930℃,吐丝温度～750℃,冷却速度～5℃/min,使铸坯平均碳偏析指数由原来1.15降至1.08,等轴晶由20%提高至35%,索氏体率由85%提高至90%,网状降到2级以下,笔尖状断口率由原来的20%降至3%。     

50 t EAF-LF(VD)-CC流程开发4130钢Φ350 mm连铸圆坯的生产实践

采用50 t EAF-LF(VD)-CC-缓冷工艺,通过控制电弧炉终点[C]0.12%~0.25%,终点[P]≤0.015%,出钢预脱氧和合金化,LF精炼时采用CaO-Al₂O₃系无氟预熔精炼渣,以及连铸综合铸坯控制技术包括钢水深度≥800 mm 19 t中间包,控制拉速0.35~0.45 m/min,钢水过热度15~25℃,优化二冷制度和末端电磁搅拌参数(350 A/8 Hz)等工艺措施,所生产的4130钢(/%:0.29~0.31C、0.25~0.28Si、0.51~0.54Mn、0.96~0.98Cr、0.19~0.20Mo、0.016~0.025A1)Φ350 mm连铸圆坯的[O]、[N]分别为(12~14)×10^-6、(55~70)×10^-6,低倍组织≤1.0级,锻件的非金属夹杂物A、B≤1.0级、C、D≤0.5级,锻件超声波探伤级别、尺寸公差及表面质量等质量指标均满足用户要求。     

南钢铌微合金化汽车后桥横梁用热轧钢带TL1114Nb的开发

TL1114Nb(%:0.07～0.13C、0.80～1.25Mn、0.10～0.30Si、≤0.010P、≤0.010S、0.03～0.05Nb、0.02～0.07Alt)钢的生产流程为100 t UHP电弧炉-LF(VD)-150 mm×150 mm连铸-连轧工艺。研制结果表明,通过采用合理的轧制加热温度(1 100～1 200℃),适当提高终轧温度(780～820℃),控制轧后冷速(喷水4 s,风冷)和卷取温度(700℃),带钢各项指标合格:TL1114Nb热轧钢带的晶粒为10～10.5级,组织为铁素体+珠光体,无异常组织,带钢的屈服强度R_el 440～460 MPa,抗拉强度R_m 530～550 MPa,伸长率A 31.5%～33.0%,冷弯d=a合格。     

高碳微合金非调质钢C70S6的开发和工艺实践

开发的高碳微合金非调质钢C70S6(/%:0.68~0.73C,0.15~0.25Si,0.45~0.55Mn,≤0.030P,0.055~0.070S,0.10~0.15Cr,0.04~0.08Ni,0.03~0.04V,0.0120~0.0140N)的生产流程为120 t顶底复吹转炉-LF-RH-240 mm×240 mm方坯连铸-Φ39 mm棒材轧制。生产结果表明,通过控制Mn/S≥3,采用碱度[(CaO)/(SiO_2)]4.32的LF精炼渣(/%:59.87CaO,13.86SiO_2,5.55MgO,16.34Al_2O_3,0.64S,0.072MnO),钢水过热度15~30℃连铸拉速0.65 m/min,弱二冷比水量0.5 L/t;二冷Ⅲ段采用气雾冷却,终轧温度≤880℃等工艺措施,高碳微合金非调质钢C70S6抗拉强度≥950 MPa,屈服强度≥550 MPa,伸长率≥10%,断面收缩率≥20%,硬度HB值为240~290,其各项指标均满足胀断连杆要求。     

胀断连杆用非调质钢C70S6BY产品研发

C70S6BY非调质热轧圆钢经过80 t顶底复吹转炉-LF+VD精炼-240 mm×240 mm方坯连铸-Φ60 mm圆钢连轧-缓冷-精整、探伤工艺生产。采用碱度4~8 Al₂O₃-CaO-SiO₂渣系,LF精炼45~60 min;LF离站［S］≤0.010%,［O］ ≤0.001%;VD后硫合金化,［S］控制在0.063%～0.065%。VD出钢前喂入含镁包芯线100~150 m,Mg收得率在11%~17%,镁硫含量比值约为1.56%。中间包钢水过热度15~30 ℃,铸坯拉速0.9 m/min。经正火后,试验钢抗拉强度和屈服强度达957 MPa和563 MPa;伸长率和断面收缩率达12%和21%。镁改质处理后,硫化物夹杂长宽比1~2占比达到55%以上。     

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%。     

汽车发动机连杆用钢C70S6BY的研制

汽车发动机连杆用钢C70S6BY的工艺流程为130 t转炉-LF-RH-CCM-加热-轧制。LF精炼通过低碱度1.5~2.0的CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO渣系,RH采用氮气驱动,退泵后循环5～10 min,可以精准控制钢中S、N含量(0.064%~0.068%S和136×10^-6~142×10^-6N)。轧制后入坑缓冷,钢材组织由珠光体和少量铁素体组成,钢中非金属夹杂物主要是硫化锰和复合夹杂物。1050 ℃ 30 min空冷钢的抗拉强度达到995～1018 MPa,屈服强度586～611 MPa,伸长率11.5%～13.0%,断面收缩率22%～24%,HB布氏硬度值285～301。各项指标均满足涨断连杆的要求。     

卷取温度、冷轧压下量对低碳铝镇静钢SPHC力学性能及成形性的影响

研究了低碳铝镇静钢SPHC（/%：0.04C,0.03Si,0.14Mn,0.027Al）572~648 ℃卷取温度以及冷轧压下量65%~75%对该钢700 ℃退火性能的影响。结果表明,在相同的冷轧压下量下,随着卷取温度的增加,强度基本呈现下降趋势,伸长率相对有所上升,n、r值基本呈下降趋势;在相同的卷取温度下,随着冷轧压下量的不断增加,强度呈现下降趋势,伸长率先升后降,n、r值基本呈先升后降的趋势。热轧卷取温度620 ℃,冷轧变形量70%时,700 ℃退火3 mm SPHC钢板性能达到最佳,即抗拉强度286 MPa,屈服强度210 MPa,伸长率43%,n值0.27,r值1.52。     

薄板坯连铸连轧C-Si-Mn TRIP钢组织和力学性能的研究

用Gleeble-1500热/力模拟机研究了成分(%)为:0.20C-1.08Si-1.43Mn TRIP(相变诱导塑性)钢连续冷却时的组织,并测得动态CCT(连续冷却转变)曲线,得出冷却速度达10℃/s时出现粒状贝氏体,冷却速度15℃/s时得到板条贝氏体。在实验室模拟C-Si-Mn TRIP钢薄板坯连铸连轧工艺试验:用10 kg真空感应炉冶炼,成分(%)为:0.20C-1.54Si-1.55Mn的TRIP钢,钢锭尺寸为(mm):60×100×130,经7道次轧制成厚度6.40 mm板,终轧温度810℃,轧后空冷至700℃,再水冷至400℃模拟卷取。试验结果表明,该钢组织含有5.13%残余奥氏体,37.20%贝氏体,机械性能σ_b715 MPa,σ_s520 MPa,屈强比0.73,δ20%。     

石钢GCr15SiMn轴承钢的开发

石钢通过60t电弧炉-LF(VD)精炼-300mm×360mm矩坯连铸-连轧工艺生产Φ90mm、Φ100mm、Φ105mm轴承钢GCr15SiMn(%:1.00C、0.5Si、1.0Mn、1.45Cr、0.02Al) 。通过电弧炉无渣出钢、LF精炼渣碱度≥3.5, VD处理和全程保护浇铸,低拉速(0.40～0.55m/min),弱二冷(0.18～0.25L/kg),电磁搅拌等工艺措施,使[O]≤8×10^-6,钢中非金属夹杂物总级别2.5～3.0级,无发纹,疏松和偏析≤1.0级,碳化物不均匀性均满足标准要求。     

退火处理对00Cr12Ti铁素体不锈钢组织和性能的影响

研究了700～900℃退火对25 kg真空感应炉冶炼、7道次热轧成3 mm板再冷轧成1 mm板的00Cr12Ti钢的组织和力学性能的影响。结果表明,850℃2 min退火,冷轧板具有良好的综合力学性能,抗拉强度≥400 MPa,伸长率34.5%,加工硬化指数n值0.26,塑性应变比r值1.1;通过电子背散射衍射技术(EBSD)分析得出冷轧板850℃退火时{111}取向最多,再结晶充分。     

空冷低碳贝氏体钢DB590的组织和性能

试验用空冷低碳贝氏体钢DB590(%:0.06C、0.92Mn、0.49Mo、0.65Cr、0.02Nb、0.08V、0.001 0B)由50 kg真空感应炉熔炼、铸成22 kg锭、锻成(mm)100×100×150钢坯,并控制轧成16 mm板,空冷。通过Gleeble 1500热模拟机得出该钢的CCT曲线。DB590钢轧后空冷(3℃/s)的组织为贝氏体+铁素体基体,钢板的抗拉强度645 MPa,屈服强度471 MPa,伸长率32%,0℃冲击功94 J以及优良的冷弯性能。     

采用控轧控冷工艺生产车轮用轮辐钢板

通过1700 mm热连轧机组对轮辐钢(%:0.09C、0.12Si、0.98Mn、0.010P、0.005S、0.010Nb、0.04Als)进行830～890℃终轧温度和620～680℃卷取温度的轧制试验。结果表明,板坯加热温度1230～1250℃、终轧温度(870±15)℃、卷取温度(660±15)℃生产的车轮用轮辐钢板的组织为细铁素体加少量的珠光体,屈服强度335～380 MPa,抗拉强度430～485 MPa,伸长率26%～31%,每卷带钢的纵向强度差为13～37 MPa,在车轮制作过程中冲压成型良好,冲废率小于0.3%。     

石油钻杆连接套用37CrMnMo钢的生产实践

本钢采用50 t偏心底电弧炉熔炼-LF(VD)-喂Al和Ca-Si线-3.16 t铸锭-800/650×4轧机流程生产Φ140～170 mm石油钻杆连接套用37CrMnMo钢(％:0.35～0.38C、0.85～1.00Mn、0.90～1.20Cr、0.28～0.33Mo、≤0.015P、≤0.008S)。检验结果表明,钢材中H含量(0.5～1)×10^-6,O含量(8～20)×10^-6,N含量(55～90)×10^-6,夹杂物0～2级,J₂₅淬透性HRC值42～51,-10℃横向冲击功56～218 J,-10℃纵向冲击功76～233 J,强度和塑性均满足标准要求。