大宽厚比扁钢锭的锭型设计和61tQ345B钢扁锭的生产实践

对国内外扁钢锭的宽厚比进行了分析,并得出宽厚比对扁锭质量的影响。研发了60 t大宽厚比扁钢锭模和大型水冷模铸装备。对EAF-LF-VD冶炼Q345B钢(/%:0.19C,0.36Si,1.39Mn,0.010P,0.003S)浇铸成61 t扁锭(宽3 070 mm,厚1 022 mm,宽-厚比3.0,浇铸温度1 580℃),并轧成220 mm特厚板。探伤和取样试验结果表明,钢锭质量优良,钢板屈服强度348~373 MPa,抗拉强度562~588 MPa,-40℃冲击功40.76~88.80 J,延伸率17.00%~28.50%,Z向断面收缩率33.79%~60.88%,晶粒度8~9级,达到标准要求;钢板探伤性能达到JB/T4730-2005Ⅰ级探伤要求。工业试验表明,大宽厚板扁钢锭水冷模铸技术具备为高品质特厚板提供坯料的能力。     

400mm特厚低合金结构钢Q345E的研发

通过合理的钢种成分设计,模铸、钢锭加热和3 800mm轧机轧制及热处理工艺设计,采用晶粒细化、固溶强化、析出强化等手段,研发了厚度400mm的特厚板Q345E。钢板的屈服强度控制在305～350MPa,平均为335MPa;抗拉强度控制在470～555MPa,平均达到530MPa;伸长率控制在23%～28%,平均达到26%;-40℃纵向冲击功控制在109～287J,平均达到了198J,实现了强度和韧性的良好匹配,并具有较高的内部质量。     

大型扁钢锭锭型设计和评价

目前国内多条特厚板轧机相继投产,特厚板坯料成为制约特厚板生产的关键技术,大型扁钢锭是特厚板轧机的重要原材料,国内关于大型扁钢锭锭型设计的论述鲜有报道。研究的目的是通过对大量外文文献的分析,论述大型扁钢锭锭型参数对钢锭质量的影响。同时对国内外大单重扁钢锭的现状进行了介绍,并对大型扁钢锭锭型进行了评价,对用于生产特厚板的大型扁钢锭锭型设计提出了几点建议。     

低合金结构钢Q345B 420 mm特厚板的研发

阐述了南阳汉冶特钢通过合理的成分设计、模铸浇注、钢锭加热、3800轧机轧制及热处理,成功地在转炉-LF+VD精炼-模铸浇注-加热-轧制-正火热处理生产线开发出了420 mm特厚保性能、保探伤低合金结构钢Q345B钢板。热处理后钢板性能检测,屈服强度在305～350 MPa,抗拉强度在500～555 MPa,伸长率在23%～28%,20℃纵向冲击功在109～287J,性能指标均达到了250 mm厚Q345B标准要求。     

国内外大型扁钢锭锭型对比分析

关于国内大型扁钢锭锭型设计的论述鲜有报道,在查阅大量外文文献的基础上总结了日本大型扁钢锭的锭型参数,同时对国内大型扁钢锭锭型参数进行了汇总,计算了钢锭的宽厚比、高厚比和锥度三个关键参数。对国内外钢锭在宽厚比、高厚比和锥度参数的差异进行了对比分析,提出国内特厚板用大型扁钢锭锭型设计的几点建议。     

250mm超厚低合金高强度Q345D钢板的研制

通过采取较低碳、低锰、多元复合微合金元素化学成分设计,利用模铸浇注-3800 mm宽厚板轧机轧制-正火热处理生产线,成功地研制开发并批量生产出了250 mm超厚保性能、保三级探伤的低合金Q345D钢板。钢板各类夹杂物级别总和不超过3.0,晶粒度达到8.0~9.0级。性能富余量较大,其中屈服富余量在65~115 MPa,抗拉富余量在45~75 MPa,伸长率富余量为5%~10%,-20℃V型冲击功平均为106 J,-40℃V型冲击功平均达到了43 J,完全符合超厚Q345D的性能要求。     

60mm厚Q345E-Z35高强度钢板的开发

主要研究采用260mm厚Q345E-T连铸坯料,在2800+2690mm双机架中厚板生产线上试制60mm厚Q345E-Z35高强度钢板的TMCP工艺。试验发现,出炉温度在1150～1200℃,在炉时间控制在240～270分钟,精轧开轧温度860～880℃,终轧温度840～870℃,第二阶段总压下率40%～50%,ACC控冷返红温度650～700℃的工艺生产60mm厚Q345E-Z35高强度钢板时,可得到屈服强度340MPa以上,抗拉强度490MPa以上,延伸率26%以上,-40℃冲击功达到200J以上,断面收缩率大于60%。试验钢板具有优良的的强度、冲击韧性和Z向性能,成功开发出60mm的低冲击温度高强韧性特厚钢板。     

低应变时效敏感性焊管用特厚板S355NL-Z35的开发研究

针对88.5 mm厚度S355NL-Z35厚壁焊管用特厚板,研究了其复合微合金化、控轧控冷和正火热处理相结合的生产工艺,实施了工业试制。试制钢板屈服强度达到350～390 MPa,抗拉强度达到490～525 MPa,伸长率达到26%以上,-40℃常规及应变时效冲击功达到141 J以上,Z向断面收缩率大于35%,探伤达到1级要求,实现了强度、韧性、抗层状撕裂性能、低应变时效敏感性等性能的良好匹配。     

大厚度高层建筑用钢Q460GJC-Z35的研制

通过成分设计、轧制、热处理工艺设计,采用晶粒细化、固溶强化、析出强化等手段,对80、110mm的Q460GJC-Z35高强度钢板的研发工艺及过程进行试验设计。结果表明：通过Nb、V、Ti、Ni复合微合金化和控轧控冷、正火快冷（NAC）热处理相结合生产的模铸Q460GJE-Z35钢板具有晶粒细小、组织均匀,钢板屈服强度达到420~490 MPa,抗拉强度达到585~625 MPa,伸长率达到20%以上,0℃冲击功达到123 J以上,Z向断面收缩率大于35%,探伤达到1级探伤要求,实现了强度和韧性的良好匹配和较高的内部质量。     

水冷模铸造技术的研究现状

大型扁钢锭主要用于生产特厚钢板,随着钢锭吨位增加,钢锭上部缩孔较深,影响成材率,疏松等级高,偏析严重,大型扁钢锭的质量成为特厚板轧机能力的瓶颈。在查阅大量外文文献的基础上,结合国内水冷模铸造技术的研究现状,总结了水冷模铸造技术的相关专利,详细阐述了水冷模铸造技术对钢锭凝固速度、凝固坯壳均匀程度、凝固组织和疏松缩孔、钢锭内部偏析的影响。介绍了水冷模铸造技术生产钢锭和轧制的工业试验,同时介绍了轧制后钢板的性能情况。大型扁钢锭水冷模铸造技术具备为高品质特厚钢板提供坯料的能力。     

采用大钢锭生产特厚桥梁钢板Q345qDZ35的实践

南阳汉冶特钢公司通过采用KR脱S、LF精炼、VD真空处理、模铸保护浇铸等手段确保钢水纯净度以及通过采用＂高温、低速、大压下＂轧制、轧后控冷、热处理等手段确保钢板内部组织细密、均匀,成功研发出厚度达130mm的Q345qDZ35特厚桥梁板。性能检测结果表明,屈服强度、抗拉强度平均富裕量达30MPa以上、伸长率平均富裕量达7.0%以上,-20℃低温冲击平均富裕量达100J以上,Z向拉伸平均富裕量达40%,各项性能均满足特厚桥梁钢的使用要求。     

抗HIC压力容器用钢Q345R-Z35特厚板的开发

采用模铸浇注、3 800 mm轧机轧制、正火热处理工艺成功地开发并批量生产了82 mm厚Q345R-Z35锅炉压力容器用钢板,钢板超声波探伤全部符合JB/T 4730--2008一级标准,钢板屈服强度平均为350 MPa,抗拉强度平均为520 MPa,伸长率平均值为28%,平均冲击功为144 J,抗层状撕裂厚度拉伸性能...     

屈服强度450 MPa级新型耐候钢研制

 通过连续冷却相转变行为研究,成功试制了20 mm厚屈服强度450 MPa级耐候钢板,并对钢板的显微组织、力学性能、耐腐蚀性能及焊接性能进行了分析。连续冷却相变行为和钢板试制结果表明：精轧温度约为850 ℃、累计压下率不小于0.6、轧后冷速为15～30 ℃/s、终冷温度不大于579 ℃可以得到以多边形铁素体（晶粒尺寸为3～10 μm）和退化珠光体为主并含有少量马奥岛（M-A组元）的钢板,其屈服强度和抗拉强度分别为458和557 MPa,伸长率不小于 28%,－60 ℃冲击功不小于 287 J,其优异的低温冲击韧性与钢板有效晶粒尺寸较小以及大角度晶界所占比例较高有关。72 h亚硫酸氢钠和氯化钠溶液周期性浸润试验结果显示,试制钢板的耐蚀性能比Q345B分别提高了约49%和40%。对试制钢板进行线能量为30 kJ/cm的埋弧焊焊接试验,得到的焊接接头热影响区熔合线处－40 ℃冲击功为156 J。     

屈服强度460MPa级耐候钢及其焊接性能

通过连续冷却相转变行为的研究,利用试验轧机成功试制了24mm厚,屈服强度460MPa级耐候钢板,并分析了钢板微观组织、力学性能、腐蚀性能以及焊接性能。连续相转变行为和钢板试制结果表明:精轧温度不大于850℃,厚度压下率不小于0.6,冷速为4~15℃/s和终冷温度不大于465℃可得到以针状铁素体(3~10μm)和多边形铁素体(5~15μm)为主的钢板,其屈服强度不小于480MPa,抗拉强度不小于635MPa,伸长率不小于23%,-40℃冲击功不小于209J。对试制钢板进行了热输入量为72kJ/cm的双丝埋弧焊接试验,无焊前预热和焊后热处理,得到了无缺陷焊接接头,焊接热影响区-40℃冲击功不小于100J;粗晶区的高韧性与其晶内铁素体为主以及少量晶界铁素体和上贝氏体的微观组织有关。72h周浸试验结果表明:试制钢种的耐大气腐蚀能力比普碳钢Q345B提高了46%。     

60 mm厚低屈强比高强钢板Q500qE组织与性能研究

通过JMatpro软件、扫描电镜、力学性能测试,对Q500qE 60 mm厚度500 MPa级低屈强比高强钢板进行了连续冷却转变(CCT)曲线、钢板显微组织与力学性能、焊接接头力学性能分析。结果表明,通过控轧控冷工艺：终轧温度800～840℃,入水温度660～680℃和终冷温度400～450℃,该钢组织为铁素体+贝氏体+马氏体/奥氏体岛,两相交界处和贝氏体内部存在大量大角度晶界。钢板1/4和1/2厚度位置屈服强度≥500 MPa,抗拉强度≥640 MPa,屈强比≤0.80,-40℃低温冲击功≥200 J,焊接热影响区-40℃低温冲击功≥100 J。     

Development of high strength heavy plate A517Q for offshore platform rack

This paper introduces the research and development of high strength A517Q developed by Baosteel for platform rack,with micro-alloying adding suitable quenching and tempering process,trial thickness of 127 - 178 mm high-strength A517Q.The trial plate crossing thickness has a uniform mechanical properties, yield strength greater than 700 MPa,tensile strength than 790 MPa,the Charpy impact than 90 J at -40℃, aging impact than 69 J,has high strength and excellent low temperature impact toughness,While the plate has excellent resistance to crack tearing ability of low-temperature,NDT is less than -45℃.The Developing heavy plates had been used for manufacturing racks of 200-foot jack-up offshore platform,the performance meeting the requirements of the ABS,CCS classification societies.     

表层细晶化Q235中厚板轧制工艺的研究

采用Q235成分的连铸板坯，在首钢中厚板厂3300mm轧机上进行了中板表层组织细晶化的工业轧制实验，研究了轧制温度、轧制变形量分配、待温期间冷却方式对板材组织和性能的影响。结果表明，在奥氏体低温区增加精轧总变形量可以实现20mm成品板材的表层组织细化，屈服强度达到300MPa左右，铁素体晶粒达到8．5级，增加待温期间中间坯的水幕冷却有利于整个板材厚度截面的组织细化，屈服强度达到330MPa左右，铁素体晶粒达到9级，材料的强度接近Q345同规格板材的水平，具有优良的塑性和冲击韧性。