热轧Φ36～40 mm HRB500E螺纹钢筋的生产实践

根据GB/T 1499.2-2018标准,水钢设计了Φ36～40 mm HRB500E螺纹钢筋的内控成分为(%)0.22～0.25C、0.60～0.70Si、1. 50～1.60Mn、0.11～0.13V、P≤0. 045、S≤0. 045。采用"100 t顶底复吹转炉冶炼-挡渣出钢-脱氧合金化-LF炉精炼-160方坯连铸-方坯加热-棒材轧制-空冷"的工艺流程,生产出的Φ36 mm HRB500E螺纹钢筋的屈服强度R_(eL)~0 540～580 MPa,抗拉强度R_m~0 705～735 MPa,断后伸长率A 15. 5%～20. 5%,最大力总延伸率A_(gt)11.5%～14.0%,实测抗拉强度与实测屈服强度之比R_m~0/R_(eL)~0为1.25～1.32,实测屈服强度与GB/T 1499.2-2018标准要求的最低屈服强度之比R_(eL)~0/R_(eL)为1.08～1.16,因此,钢筋的力学性能满足GB/T 1499.2-2018标准要求。生产出的Φ40 mm HRB500E钢筋的微观组织为铁素体+珠光体,晶粒度为9.5～10级。     

热轧Φ6 ~40 mm HRB500E螺纹钢筋的生产实践

根据GB/T 1499.2-2018标准,水钢设计了Φ36～40 mm HRB500E螺纹钢筋的内控成分为（%）0.22～0.25C、0.60～0.70Si、1. 50～1.60Mn、0.11～0.13V、P≤0. 045、S≤0. 045。采用"100 t顶底复吹转炉冶炼-挡渣出钢-脱氧合金化-LF炉精炼-160方坯连铸-方坯加热-棒材轧制-空冷"的工艺流程,生产出的Φ36 mm HRB500E螺纹钢筋的屈服强度Re_L⁰ 540～580 MPa,抗拉强度R_m⁰ 705～735 MPa,断后伸长率A 15. 5%～20. 5%,最大力总延伸率A_gt 11.5%～14.0%,实测抗拉强度与实测屈服强度之比R_m⁰/R_eL⁰为1.25～1.32,实测屈服强度与GB/T 1499.2-2018标准要求的最低屈服强度之比R_eL⁰/R_eL为1.08～1.16,因此,钢筋的力学性能满足GB/T 1499.2-2018标准要求。生产出的Φ40 mm HRB500E钢筋的微观组织为铁素体+珠光体,晶粒度为9.5～10级。     

40Cr热轧棒线材的生产实践

水钢采用100t转炉─LF炉精炼─150mm×150mm方坯连铸─高速线材轧制或棒材轧制的工艺流程生产出了10~12mm 40Cr盘条和20~22mm 40Cr圆钢。盘条和圆钢的钢质洁净,金相组织为铁素体+珠光体,性能满足《合金结构钢》(GB/T 3077—2015)标准要求。盘条的拉伸性能:屈服强度R_(e L)=914~1013 MPa,抗拉强度R_m=1033~1090 MPa,延伸率A=13.4%~18.8%,面缩率Z=55.6%~61.9%。圆钢的拉伸性能:屈服强度R_(e L)=880~1000 MPa,抗拉强度R_m=985~1070 MPa,延伸率A=13.2%~16.7%,面缩率Z=52.8%~58.9%。     

氮含量对500E抗震钢筋20MnVN组织和性能的影响

研究的Φ5 mm 500E抗震钢筋20MnVN（/%:0.19~0.20C,0.23~0.26Si,1.26~1.31Mn,0.016~0.023P,0.006~0.012S,0.10~0.11V,0.0038~0.0163N）的生产流程为50t顶底复吹转炉-LF-160 mm×160 mm方坯连铸-控轧控冷工艺。结果表明,随着钢中氮含量增加,500E 20MnVN钢盘条拉伸断口的韧窝变深,口径增大,组织中铁素体含量由63.6%增加至74.8%;增加氮含量有助于20MnVN钢盘条屈服强度、抗拉强度和伸长率的提高,当氮含量由0.0038%增加到0.0163%时,该钢屈服强度、抗拉强度和伸长率分别由513 MPa、650 MPa和10.5%提高到571 MPa、703 MPa和13.0%。分析了V-N微合金化和V（C,N）析出的强韧化机理。     

含铌Q275D热轧H型钢的研制

为保证莱钢Q275D热轧H型钢极限规格的-20℃冲击功值满足GB/T 700-2006要求,采用Nb微合金化结合再结晶控轧工艺试制了极限规格H400mm×200mm×8mm×13mm的Q275D热轧H型钢。结果表明:试制产品的上屈服强度为360~368 MPa,抗拉强度为480~500 MPa,伸长率为32.5%~33.0%,平均冲击功为154~233J,各项性能指标满足标准要求。     

Ti微合金化技术在热轧带肋钢筋中的应用

无锡新三洲特钢有限公司通过实施钛微合金化生产工艺,代替了原有的成本较高的Nb+Ti复合微合金化工艺,充分发挥了Ti的沉淀、析出强化作用。经过Ti微合金化工艺生产的HRB400E热轧带肋钢筋具有良好的微观组织形态,晶粒度达到了11级以上,钢筋力学性能稳定.对于Φ18 mm HRB400E钢筋,Ti微合金化成品屈服强度与Nb+Ti微合金化成品相差不多,抗拉强度明显优于Nb+Ti微合金化成品.Φ18 mm HRB400E钢筋平均屈服强度达到438.5 MPa,平均抗拉强度为613.6 MPa;Φ25 mm HRB400E钢筋平均屈服强度达到455.0 MPa,平均抗拉强度为625.0 MPa.     

高强度钢筋组织分析和强化工艺措施

Φ22~25 mm HRB400(/%:0.20~0.25C,0.25~0.43Si,0.90~1.15Mn)钢筋和Φ18~28 mm HRB500(/%:0.20~0.25C,0.50~0.65Si,1.38~1.53Mn,0.05~0.07V)高强度钢筋的生产工艺流程为100 t顶底复吹转炉-出钢脱氧合金化-钢包底吹氩气-160 mm×160 mm方坯连铸-连轧。通过对HRB400钢筋和HRB500高强度钢筋的组织观察,分析了V和Nb碳化物在钢中的析出行为及对性能的影响,提出了HRB400钢筋的表面淬火自回火组织层宜控制在1 mm以下和HRB500钢筋采用V-Nb复合微合金化强化改进措施。通过控制钢中C含量0.18%~0.23%,钢筋水冷后温度从650℃提高到700℃,HRB500钢筋采用V+Nb含量0.05%~0.07%复合强化等工艺措施。Φ22~25 mm HRB400钢筋屈服和抗拉强度分别从460~510 MPa和580~610 MPa下降至440~490MPa和570~620 MPa,Φ18~28 mm HRB500钢筋屈服和抗拉强度分别从560~610 MPa和670~700 MPa提高至570~620 MPa和680~710 MPa,显著提高了钢筋的综合力学性能。     

MG500高强韧锚杆钢筋的开发

分析了合金元素对锚杆钢筋的组织和力学性能的影响,按照YB/T4364-2014《锚杆用热轧带肋钢筋》标准,结合承钢公司钒资源优势,在HRB500E成分体系基础上,成功开发了MG500高强度锚杆钢筋。该产品的屈服强度为560~595 MPa、抗拉强度为685~715 MPa,伸长率24%~29%,冲击功124~172 J。该产品可提高支护强度,具有承受巨大切应力的能力,降低井巷支护密度,进一步保障安全,减少钢材消耗。     

新型锰系空冷超高强精轧螺纹钢筋的研制

  对新型锰系空冷超高强精轧螺纹钢筋进行了实验室研究和工业生产试制。在提高性能同时降低合金成本和简化工艺的原则下,在新型锰系空冷贝氏体钢的基础上采用钒微合金化,开发了超高强精轧螺纹钢筋（PBR）。此外,利用TEM研究了PBR钢筋中钒的析出物的形貌、尺寸及分布。开发的PBR超高强钢筋,不含昂贵合金元素,淬透性好,强度高,屈强比低,全面满足PSB 1080级别要求,20mm钢筋抗拉强度达到1600~1610MPa,屈服强度1400~1420MPa,伸长率8.5%,均匀伸长率5.0%;32mm钢筋抗拉强度达到1450~1500MPa,屈服强度1140~1200MPa,伸长率9.0%,均匀伸长率5.0%。     

160MPa级建筑抗震用极低屈服点钢板的开发

选择合理成分设计及轧制工艺,开发出满足GB/T28905—2012要求的40 mm和80 mm厚160 MPa级建筑抗震用低屈服点钢。所开发的40 mm钢板的微观组织为F+B,晶粒度为7~7.5级,屈服强度在157~168 MPa,抗拉强度在291~304 MPa,0℃下冲击功在289~311 J;所开发的80 mm钢板微观组织为F,晶粒度为5~5.5级,屈服强度在150~163 MPa,抗拉强度为280~285 MPa,0℃下冲击功在73~92 J。试制的LY160钢板具有良好的高应变低周疲劳性能和焊接性能,为160 MPa级低屈服点钢的工业试制提供了依据。     

低合金高强度结构钢Q345B特厚板的复合轧制工艺

去除两块规格为(/mm)210×1 630×2 570的Q345B钢连铸坯待复合面上氧化铁皮,开环周坡口,叠放并焊接在一起得到(/mm)415×1 630×2570的复合坯。对复合腔抽真空、密封、加热至1 220~1 260℃和在1 150℃轧制成100 mm特厚板,前3道次总压下率大于40%,终轧980℃。检验结果表明,Q345B钢复合板各项力学性能均达到GB6396-2008和GB1591-2008的要求,抗拉强度530~535 MPa,屈服强度325 MPa,伸长率27.5%~28.0%,厚度Z方向抗拉强度为520~530 MPa,断面收缩率30.0%~60.5%,界面组织结合率99%以上,拉伸试样断口为混合断裂和少量韧性断裂,冷弯性能良好。     

HRB400钢Ti微合金化和轧后冷却工艺优化的生产实践

HRB400钢（/%:0.21～0.25C,0.35～0.60Si,1.30～1. 55Mn,≤0.045P,≤0.045S）Φ14 mm钢材的生产工艺为100 t BOF-吹氩-150 mm×150 mm坯连铸-轧制。为解决因提高HRB400钢屈服强度并减少因C、Mn元素过高导致的钢材冷弯开裂现象,采用添加氮化钛合金进行Ti微合金化和优化控轧控冷的工艺试验。结果表明,当钢中Mn和Si含量（/%）分别降低0. 35和0. 10,添加0.007%Ti（试验2）或控制钢筋上冷床温度670～690℃,成品钢筋强度均能达到460 MPa的试验目标值;而在采用Ti微合金化和优化的冷却工艺（上冷床钢筋温度670～710℃,/%:0.22C, 0.34Si, 1.00Mn, 0.007Ti,试验3）试验钢的平均屈服强度R_el达到485 MPa,原工艺（上冷床温度690～730℃, /%:0. 22C,0. 43Si,1. 37Mn）的平均屈服强度R_el,仅为435 MPa。     

700 MPa级高强热轧双相钢DP700的开发

阐述了在宝钢梅山基地1780热轧机生产线上开发的700MPa级热轧双相钢DP700（/%:C 0.08～0.12,Si 0.08～0.12,Mn 1.30～1.150,P≤0.015,S≤0.005,Cr 0.50～0.70,Ca≥0.0015,Al≥0.015）工艺和性能,该钢板表面质量优良,屈服强度≥400 MPa,抗拉强度≥700 MPa,断后伸长率≥17%（b=20 mm,L₀=80 mm）,扩孔率≥35%,50%存活率的疲劳极限达475 MPa。结果表明,DP700钢是一种具有良好应用前景的新型汽车零部件材料。     

去应力退火处理对301不锈钢0.12mm冷轧带钢力学性能的影响

通过连续去应力退火炉将1.2 mm热轧带钢冷轧成0.12 mm SUS301不锈冷轧带钢(/%:0.13C,0.35Si,1.63Mn,0.033P,0.002S,16.54Cr,6.27Ni,0.051N)在单位张力20 MPa下进行250~400℃、退火速度8.0~15.0 m/min的去应力退火对该钢力学性能影响。试验结果表明,去应力退火前301钢0.12 mm冷轧带钢的HV值、抗拉、屈服强度和伸长率分别为498,1 623 MPa,1 498 MPa和6.9%;随退火温度升高,301钢冷轧带钢的强度和硬度增加,同时伸长率下降,在给定的温度下,随退火速度的增加该冷轧带钢的伸长率增加。在400℃8.0~12.5m/min退火时,因产生马氏体相和位错的攀移,冷轧带钢的HV硬度值≥525,抗拉强度和屈服强度分别为1 771.7~1 790.0 MPa和1 566.7~1 623.3 MPa。     

德标500MPa级钢筋的生产实践

介绍了500 MPa级钢筋的生产工艺现状以及德标B500B钢筋的技术要求,研究了试制方案包括炼钢、吹氩、轧钢工序,通过生产试验分别进行了10~28 mm系列7个规格的试制和批量生产。实践证明:轧材外形尺寸合格,轧材屈服强度Rel﹥500 MPa,抗拉强度Rm630 MPa,最大力伸长率Agt5%,强屈比Rm/Rel≥1.05,各项性能指标均满足标准要求;完成了10~32 mm系列德标B500B钢筋的产品认证,并取得生产许可证书,成为国内首家完成该产品的企业。     

Nb-Ti微合金化含铬J55石油套管用钢的生产实践

8~10 mm J55石油套管用钢板的生产流程为铁水预处理-120 t顶底复吹转炉-LF精炼-87 mm薄板坯连铸-连轧工艺。通过在原有0.015%~0.025%Nb微合金化钢的基础上优化J55石油套管钢的成分(/%:0.16~0.18C,0.5~0.7Mn,≤0.20Si,≤0.025P,≤0.010S,0.03~0.04Cr, 0.01~0.03Ti,0.005~0.010Nb),转炉出钢加200~400 kg铝镁钙预脱氧、精炼过程喂铝线深脱氧,T[O]≤20×10^-6时钙处理,板柸加热温度1 100~1 130℃,终轧855~860℃,轧后快速冷却,(610±10)℃卷取等工艺措施,成品钢板屈服强度437~465 MPa,抗拉强度549~575 MPa,伸长率30%~36%,-20℃冲击功60~96 J,180°冷弯合格,各项性能稳定。     

HRB500高强度钢筋的开发与试制

根据国家标准对HKB500高强度钢筋的成分和性能要求,设计了内控成分和性能,制定了生产工艺路线,试制了Ф22mm HKB500高强度钢筋。检验表明,钢筋的屈服强度Re=565—615MPa,抗拉强度Rm=685—735MPa,强屈比Rm／Re=1．19—1．23,伸长率A=24．5％-25．5％,冷弯完好。因此,水钢开发的HR-B500高强度钢筋性能满足GBl499．2—2007标准要求。     

工程机械用960MPa级调质钢板的淬火工艺研究

以屈服强度960MPa级高强调质钢板开发为目标,研究了淬火热处理制度对试验钢显微结构及力学性能的影响.结果表明:再加热淬火温度及保温时间决定了合金元素的溶解分布状态以及原奥氏体晶粒尺寸,最终影响了试验钢的综合力学性能,当淬火温度为900℃,保温15～25 min左右时试验钢具有优良的性能,即屈服强度Rp0.2=1110 MPa,抗拉强度Rm=1 140 MPa,伸长率A=14%,-40℃冲击功Akv=130J,各项指标均满足国标GB/T16270-2009的要求.     

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。     

Q355D低合金高强度钢的试制开发

基于GB/T 1591—2018《低合金高强度结构钢》新标准,采用添加少量的Cr、Ni、V、Nb、Ti微合金化元素,开发出综合性能优异的Q355D低合金高强度钢。性能检测结果表明:屈服强度达到440 MPa以上,抗拉强度达到360 MPa以上,断后伸长率达到23%以上,-20℃冲击功达到50 J以上,圆钢表面质量良好,标准达到客户要求,目前已实现批量生产。