Q420qD厚钢板的工艺研制

利用Q420qD在3800宽厚板轧机上进行厚70mm钢板的TMCP工艺试验。结果表明,采用出炉温度在1050~1150℃,加热时间不超过4h,精轧开轧温度为810~850℃,终轧温度为760~790℃,轧后采用层流冷却,终冷温度为610~630℃,未再结晶区总压下率大于40%的工艺生产Q420qD高强度厚板,其屈服强度达到420MPa以上,伸长率达到20%以上,-20℃冲击功达到100J以上。实现了良好的强度和韧性的结合,工艺上省去了热处理工序,降低了生产成本。     

高建筑用Q345GJC-Z35特厚钢板的研制

 利用250mm连铸坯料,在3800mm宽厚板轧机上针对Q345GJC-Z35钢种进行了厚50～80mm钢板的TMCP工艺试验,确定了相应的热轧及控冷工艺条件。结果表明：采用碳的质量分数低于0.11%添加微量复合铌、钒、钛元素,按照2阶段控制,当轧到成品钢板厚度的2～3倍时开始待温,精轧开轧温度小于860℃,终轧温度为820～860℃,生产的Q345GJC-Z35高强度厚板的性能完全超出国家标准GB19879—2005要求,而且其钢板的平均断面收缩率都大于50%,远高于Z35钢板的技术要求。实现了钢板很好的强韧性匹配,工艺上不用后续热处理,减少了工艺流程,节约了成本。     

Q345E-Z35特厚板的研发

采用横截面为350mm×2 320mm的钢坯轧制横截面为100mm×2 360mm的Q345E-Z35。在粗轧阶段以高于动态再结晶临界变形量和形状系数l/h≥0.53的条件下,经过不同的终轧温度和返红温度试验,最终确定精轧阶段终轧温度控制在780℃左右,返红温度控制在610℃左右,生产出的钢板具有优异的力学性能和层状撕裂抗性。     

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。     

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。     

低温加热工艺在Q345B钢板生产中的应用

依据Q345B钢化学成分和经验公式,分析认为Q345B钢坯的加热温度可在常规工艺基础上降低约100℃,据此开发了低温加热工艺。应用表明,Q345B钢氧化烧损减少0.26%,煤气单耗降低约10%,轧后钢板表面呈黑色,氧化铁皮薄而均匀;钢板组织细化;屈服强度由358 MPa提高到363 MPa;20℃纵向冲击功均值由109 J提高到138 J。     

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。     

厚规格D36高强度船用结构钢正火工艺的研究

对微合金化设计、控轧方法生产的100 mm厚D36高强度船用结构钢采用合理的正火处理,试验成功地解决了特厚规格高强度船板钢组织、性能均匀性的问题。通过比较控轧态和正火试验后钢板的力学性能及金相组织,表明880~900 ℃+50 min的正火工艺可以使D36高强度船用结构钢的强度达到船级社要求的同时,伸长率达到30%以上,-20 ℃和-40 ℃冲击都达到200 J以上,从而获得综合性能良好的钢板。     

控轧控冷工艺参数对风电法兰用钢Q345E低温冲击韧性的影响

低合金高强度钢Q345E（/%:0.12~0.15C,0.20~0.25Si,1.40~1.50Mn,≤0.010P,≤0.005S）的生产流程为80 t顶底复吹转炉-LF-RH-Φ450 mm铸坯CC-Φ110 mm棒材连轧工艺。工艺试验了压缩比（10.33~20.25）、开轧温度（1120~1 080℃）和冷却方式（0.2℃/s空冷和0.5℃/s风冷）对该钢-40℃,V-型缺口冲击韧性的影响。结果表明,随压缩比增加,开轧温度降低,冷却速度增加,该钢-40℃冲击功显著增加,采用压缩比16.74,开轧温度1100℃,0.5℃/s风冷工艺,Q345E钢组织细小、均匀,-40℃冲击功为40 J。     

含钒高强度耐候钢板Q450NQR1开发

通过合理设计化学成分,借助控轧控冷工艺,成功开发出了含钒高强度耐候钢板Q450NQR1,实验室检测结果表明:钢板的组织为铁素体+少量珠光体,平均晶粒度为12级;力学性能符合试验要求,屈服强度平均值493.57MPa,抗拉强度平均值599.00 MPa,屈强比平均值0.823 9,断后延伸率平均值30.21%,在-80℃和-40℃条件下,3/4尺寸的V型缺口冲击试样的吸收能分别达到51.6 J和92~97 J;与Q345B相比,72 h周期浸润试验后相对Q345B的腐蚀率为44.47%,144h周期浸润试验后的相对Q345B的腐蚀率达34.06%,满足供货要求。     

用Q235B板坯轧制Q345B级别钢板的升级试验研究

采用TMCP工艺在3000 mm中厚板轧机上对Q235B坯料进行升级试验,成功轧制出Q345B级别钢板。通过控制轧制温度、变形量分配和轧后快速冷却,实现厚度25 mm以下升级板的屈服强度达到370 MPa以上,伸长率大于25%,塑性、韧性和焊接性能良好,具有重要的推广应用价值。     

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。     

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。     

185mm厚S355JR+N-Z35欧标结构钢板的研发

通过成分设计以及复合制坯、轧制、热处理工艺设计,采用Nb、V、Ti微合金化、高温低速大压下、轧后钢板缓冷、正火处理等工艺手段,成功研发了185 mm厚S355JR+N-Z35结构钢板,屈服强度富裕量在40MPa以上,抗拉强度富裕量在50 MPa以上,20℃冲击功平均值大于200 J,平均断面收缩率≥45%,探伤满足"EN10160 S1/E1"标准,钢板的力学性能优良,内部质量良好。     

超快冷+层流冷却工艺试制Q500q

研究了Q500q钢动态连续冷却转变规律,提出了采用超快冷+层流冷却工艺试制Q500q,试制工艺为第一阶段即粗轧开轧温度≥1 050℃,粗轧阶段累计压下率≥60%,待温厚度为2.5倍成品厚度;第二阶段即精轧开轧温度830～860℃,终轧温度780～810℃;采用超快冷+层流冷却联动方式进行冷却,终冷温度630～650℃,冷却速率在15℃/s。试验钢的金相显微组织由AF+B构成,晶粒度在13级左右,试验钢的屈服强度为538～560 MPa,抗拉强度为647～668 MPa,延伸率≥21%,-40℃低温冲击韧性≥160 J,Z向断面收缩率≥75%。试验钢板具有非常优异的强韧性配比,采用此工艺生产减少了传统工艺中的热处理的工序,降低了工序生产成本,而且试制的钢板仍然能满足国家相关标准的要求。     

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%。     

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。     

大型扁钢锭水冷制造技术

 大型扁钢锭主要用于生产特厚板,随着钢锭吨位增大,钢锭上部缩孔较深,影响成材率,同时疏松等级高,偏析严重,因此大型扁钢锭的质量问题成为发挥特厚板轧机能力的瓶颈。针对该难题,采用大型钢锭水冷模铸装置,成功地浇注了60 t级大型扁钢锭。钢锭被轧制成220 mm厚钢板,尽管钢种成分为Q345B,但各项性能指标达到了超厚板Q345E-Z35的要求,屈服强度为348～373 MPa,抗拉强度为562～588 MPa,伸长率为17%～28.5%,－40 ℃横向冲击功为56.57～71.65 J、纵向冲击功为40.76～88.80 J,1/2处断面收缩率平均为63.04%,1/4处断面收缩率为57.93%,夹杂物级别总和不超过2.0,晶粒度达到8.0～9.0级。表明该大型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。     

表层组织超细化轧制工艺在L245级管线钢板开发中的应用

采用表层组织超细化轧制工艺在首钢3 500 mm中厚板生产线上进行了L245管线钢板的批量试制.结果表明,采用这种特殊的控轧控冷工艺,普碳钢的化学成分可保证钢板的力学性能达到厚规格L245管线钢板的要求.试制钢板表层铁素体晶粒达到12级,中心部位10级,屈服强度达到300～365 MPa,抗拉强度达到430～480MPa,同时保持29%～35%的伸长率,-10℃夏比冲击功130 J以上,剪切面积85%以上.在几乎不增加冶金成本的前提下,试制钢板具有优良的强度、塑性配合,优良的低温韧性水平.