连铸特厚板坯内部质量控制的关键技术

 采用连铸工艺流程生产特厚钢板具有低能耗、低排放和高效率的显著优势。然而，连铸坯中心偏析与疏松、内部大尺寸夹杂物未能得到较好的控制，是导致厚度不小于100 mm特厚板探伤不合格的主要原因。鉴于此，研发了特厚板连铸坯内部夹杂物去除技术与中心偏析、疏松控制技术，给出了利于夹杂物充分上浮去除的铸机最佳垂直段高度，以及改善铸坯中心偏析与疏松缺陷的凝固末端压下率参数。应用结果表明，上述技术措施取得了明显效果，生产的特厚板坯质量良好，采用连铸特厚板坯轧制出了优质特厚板。     

特厚钢板探伤不合格原因分析及控制

针对莱钢4 300 mm宽厚板产线在实际生产中130 mm特厚钢板探伤不合格的问题,从金相组织、化学成分、工艺等方面展开分析研究,发现由于受到连铸坯厚度限制,连铸坯压缩比过小,加之粗轧阶段轧制道次较多,压下率不足,导致连铸坯内部疏松、缩孔等缺陷难以轧合.通过对连铸坯成分、铸坯缓冷、中间坯倍数、控轧控冷、轧后钢板缓冷等工...     

特厚钢板厚度方向组织性能变化规律的研究

利用300 mm连铸坯在工业生产条件下生产130 mm厚度规格抗层状撕裂特厚板,对钢板热轧态及正火态厚度不同位置取样进行了组织性能分析。结果表明:钢板热轧态及正火态厚度方向从表层到心部晶粒渐显粗化,综合力学性能亦呈降低趋势。利用连铸坯生产高性能特厚钢板时,在提高连铸坯内部质量的同时,尽可能增大改善厚度方向变形均匀性的板坯的有效压缩比。     

特厚钢板制造技术的新进展

特厚钢板一般指厚度大于100mm的钢板，多用于军用和民用的各种重要结构，对产品质量有严格要求。为保证特厚板内在质量，一般要求轧制特厚钢板的压缩比[即原料坯（锭）厚度与成品钢板厚度比例]大于3．0。如压比小，用通常方法生产时会出现钢板内部疏松、偏析清除不够等问题，为此，世界各国都在研究采取有效措施改进特厚钢板生产。     

板坯连铸大辊径大压下及低压缩比轧制特厚板

 近年来,国内外科研工作者开发的连铸凝固末端重压下技术在改善连铸坯的疏松、偏析等方面取得了良好效果,但仍存在扇形段小辊径压下厚铸坯时,应变难以渗透到铸坯芯部、不利于中心疏松改善等不足。以高效率、低成本、低能耗获得高质量厚铸坯,并实现低压缩比轧制高质量厚规格产品,仍需要进一步探索。为了更加有效地解决厚铸坯连铸凝固过程产生的中心疏松及偏析问题,提出一种全新的宽厚板坯连铸大辊径大压下(BRHR)技术并研制了BRHR设备,在宽厚板坯连铸生产线上安装、调试并运行两年多,同时配套开发了宽厚板坯连铸工艺过程预测与控制系统、二冷水工艺优化控制技术。结果表明,开发的BRHR装备与技术有利于压下应变渗透到铸坯芯部,在连铸生产线上利用凝固末端或刚完全凝固(固相分数f_s=1.0)形成的大于500 ℃或大于400 ℃的大梯度温度场实施大直径辊大压下,可以显著改善宽厚板坯中心缺陷。生产实践证明,采用BRHR装备与技术使厚度为400 mm的宽厚板连铸坯缩孔、疏松及偏析得到显著改善,结合轧制工艺优化以1.90~2.53的极低压缩比轧制生产出厚度为150~200 mm的高质量特厚板,这对低成本、短流程生产高质量特厚规格产品及节能减排意义重大。     

新钢特厚板轧制关键技术探讨

通过对新钢特厚板生产过程中关键轧制技术及工艺的分析和探讨,制定出用355 mm连铸坯生产厚度为100 mm的16MnDR特厚板的轧制道次分配、轧制速度和轧制温度等试验工艺参数,轧制出了尺寸稳定以及各项力学性能均优良的特厚钢板.     

立式连铸机铸坯制造特厚板述评

近几年，国内生产特厚钢板一般采用以下三种方法：一是利用传统的模铸钢锭、水模铸钢锭及电渣重熔钢锭进行轧制，如舞钢、宝钢、营口、鞍钢鲅鱼圈、鄂钢、南阳汉治、河南龙成等宽厚板厂；二是新建宽厚板厂大都在设计时增大连铸坯厚度，利用大厚度铸坯来轧制．     

我国极厚钢板生产制造技术的发展

详细介绍了极厚板用坯料的技术进步,包括电渣重熔扁钢锭、焊接复合连铸坯、大厚度连铸板坯、单向凝固钢锭等极厚钢板轧制用高质量坯料,分析了其生产工艺及技术特点,总结了极厚板用原料的冶金技术,论述了极厚板轧制技术的发展、热处理设施与技术,建议进一步优化产品工艺、提升实物质量、开发高品质极厚钢板。     

复合连铸板坯轧制特厚钢板技术的应用

近年来,特厚钢板越来越广泛地用于锅炉、压力容器、海洋工程、核电、风电、军工、高层建筑、重型机械等重大技术装备制造。由于特厚钢板对内部质量和厚度方向性能有严格要求,其生产制造的核心就是要求坯料在高洁净度、低缺陷率前提下实现钢板大压缩比轧制,而大压缩比的实现需要超厚坯料。目前,连铸板坯经过真空电子束焊接组合制成复合坯,成为继模铸钢锭、电渣重熔钢锭等之后特厚钢板轧制生产的新原料。复合坯生产技术以及复合坯轧制特厚钢板技术已经在国内宽厚钢板生产领域得到推广和应用。     

420 mm特厚板坯大压下技术的应用

对新钢3#特厚板连铸机大压下工艺进行了细致的研究.在常规0.55 m/min的拉速条件下,确定了420 mm厚中碳钢时连铸坯大压下段为第9段和10段;通过不同压下量试验条件下连铸坯中心偏析程度对比确定了在第9段和10段分别采用压下量为7 mm和1.5 mm的大压下工艺,连铸坯中心偏析得到显著改善,满足了新钢高品质特厚钢板对连铸坯内部质量的严格要求.     

连铸坯轧制厚钢板极限规格缺陷分析与改进

针对连铸坯轧制特厚板超声波探伤不合格的问题,对连铸坯及钢板取样进行热酸浸低倍组织检验,并对钢板样进行金相分析。结果表明,连铸坯本身有较严重的中心疏松和中心偏析,钢板有疏松残留,偏析严重处伴生微裂纹。通过提高钢液纯净度,投用连铸电磁搅拌(S-EMS),优化轻压下工艺,增加单道次压下量等措施,保证了特厚板质量,探伤合格率达到98.97%。     

130mm Q345EZ35风电塔筒用特厚钢板的研制开发

针对采用连铸坯生产特厚板的特点,通过严格控制炼钢工艺以提高连铸坯的内部质量,热轧过程中采用大变形系数轧制,以确保铸坯在热轧过程中沿厚度方向变形的均匀性和晶粒的进一步细化,以及合理的正火工艺,成功开发了130mmQ345EZ35钢板。对正火态钢板的组织性能检测表明,试制钢板力学性能满足标准和用户要求,钢板板型和表面质量良好,且具有较大的工艺窗口,易于实现工业化生产。     

400mm厚连铸坯轧制时缺陷的压合模拟

对某宽厚板厂最新投产的400mm连铸坯,以刚-粘塑性有限元模拟分析了其轧制Q345特厚钢板时的缺陷压合过程和临界压合条件。结果表明：在足够的压下率下,特厚板中心矩形裂纹能够被压合;缺陷尺寸、轧辊半径和坯料厚度对缺陷压合影响很大。缺陷尺寸和轧辊半径越大、坯料厚度越小,压合所需的临界压下率越小;在1120mm×4300m...     

Q420GJD高建钢的开发与研究

采用220mm连铸坯生产Q420GJD钢板,通过连铸坯中心偏析控制、有害元素控制以及大变形渗透轧制策略,获得预期的钢板组织结构和力学性能,保证钢板低温韧性和厚度方向抗层装撕裂性能标准要求。     

42CrMo钢特厚椭圆坯轧制工艺数值模拟

特厚模具钢因具有卓越的性能和可靠的使用寿命,在制造大型模具中起着不可替代的作用。然而,在连铸过程中,铸坯内部可能形成的缺陷对模具钢的力学性能和使用寿命造成严重影响。设计合理轧制工艺提高芯部变形是改善芯部缺陷的重要途经之一。针对大直径椭圆连铸坯轧制成特厚钢板的开坯粗轧、平整成型及精轧3个过程,采用有限元数值模拟的方法研究了不同轧制工艺对42CrMo特厚钢板不同位置的累积变形量、单道次变形量以及钢板成材率的影响。利用材料性能计算软件JMatPro计算了42CrMo钢的高温变形行为和热导率、比热容、密度、弹性模量、泊松比等物理参数,采用ABAQUS软件进行轧制有限元模拟分析了轧制道次压下量对椭圆坯内部疏松压合的影响规律。结果表明,开坯粗轧的前3道次压下量变化对芯部变形影响不大,芯部变形量主要取决于精轧阶段单道次压下量。采用前3道次较小压下量开坯加后5道次较大压下量精轧,芯部累积变形量最大,达1.5,且最后5道次中每道次的应变量均大于0.14,可以有效提高大规格椭圆坯轧制的特厚板芯部变形渗透率,有利于芯部裂纹和疏松等铸坯缺陷的改善。     

复合轧制SM45钢板的组织性能

 连铸坯直接轧制生产特厚钢板时,由于压缩比的限制,很难生产出厚度超过100 mm的高质量钢板。采用复合轧制工艺可生产出厚度为260 mm的SM45复合钢板。对钢板进行探伤、冷弯、拉伸、冲击及硬度等试验检验其结合度和力学性能。结果表明,复合轧制生产的SM45钢板结合度良好,未发现明显的缺陷存在。钢板复合界面与基体的强度均在600 MPa以上;[Z]向试样的强度也达到600 MPa以上,断面收缩率在30%以上;冲击功在37 J以上。钢板不同位置处的基本组织都为铁素体与珠光体,但晶粒尺寸不同。复合界面处的组织为一条铁素体为主的带状组织,该组织的产生是由先共析铁素体导致的。     

首秦Q345系列低合金厚板研发与应用通过验收

首秦公司“Q345系列低合金厚板的开发与应用”项目通过专家验收。“Q345系列低合金厚板的开发与应用”项目结合首秦公司现有工艺和设备条件，采用低S、P冶炼技术，LF＋RH双联生产技术，连铸坯质量控制综合技术，微合金化技术，以及低速大压下量、优化控轧控冷等多项先进技术。在项目研发过程中，首秦公司成功利用250mm厚板坯生产出了厚度80～100mmQ345系列低合金特厚板。填补了首钢特厚板生产的空白，产品质量达到用连铸坯生产非热处理特厚钢板的国内先进水平，为低成本生产Q345A／B／C／D／E级特厚钢板开发出了一条新途径。     

Q345B特厚复合钢板开发

 为了开发150 mm以上的特厚钢板,采用Q345B连铸板坯,经过表面清理、真空焊接及室式炉加热、宽厚板轧机轧制的工艺生产200 mm特厚复合钢板;用探伤、拉伸、剪切及冷弯等试验检验其结合度和力学性能,利用光学显微镜和扫描电镜等分析特厚钢板的组织及拉伸断口。结果表明,采用该工艺生产的特厚复合钢板结合性良好,能够满足GB/T 7734—2004Ⅰ级探伤要求;结合部位组织和基体组织均为铁素体＋珠光体组织;复合钢板的厚度方向断面收缩率达到35%以上。     

不同轧制方式对145mm厚Q345E探伤结果的影响

结合实际生产,以300mm厚的Q345E连铸坯轧制145mm的厚钢板,探索了控轧、差温轧制、开坯轧制三种不同的轧制方式对钢板探伤结果的影响,结果表明:控轧钢板的探伤合格率最低,开坯轧制的钢板的探伤合格率最高,提高轧制压下量、压下率及钢坯心部变形量非常有利于对提高钢板探伤合格率。     

S355ML钢板边部微裂纹的原因分析与控制

莱钢试制S355ML钢板,试制钢板下表面出现微裂纹。取厚度35 mm的S355ML头部边样,通过金相分析、扫描电镜及成分分析,发现裂纹深度在40～80μm,裂纹末端较钝,内部基体被氧化铁皮包裹,周边存在Si-Mn氧化物析出,认为连铸坯的角部横向裂纹是引发钢板微裂纹的原因。结合莱钢厚板连铸产线,严格控制过热度、拉坯速率及结晶器非正弦有序振动,并对连铸坯缓冷精整,保证连铸坯氧化铁皮及折叠处吹扫清理效果。采取相应措施后,有效避免铸坯角部横裂纹的产生,确保了S355ML钢板质量。