镜面塑料模具钢P80R热轧扁材表面裂纹分析和工艺改进

P80R钢扁材(/%:0.15C,0.25Si,1.70Mn,0.012P,0.002S,3.01Ni,0.34Mo,1.07Cu,1.10A1)的生产流程为110 t LD-LF-RH-4.2 t铸锭-初轧开坯150 mm×615 mm扁材-轧成60 mm×610 mm扁材。经检验和分析得出,裂纹附近Ni,Cu严重富集,其Ni含量和Cu含量分别达32.55%~33.53%和7.97%~8.86%,Cu的富集导致表面晶界氧化,形成裂纹,应控制钢中Cu含量、加热温度和时间。通过将钢中Cu含量从1.07%降至0.92%,Al含量由1.10%降至0.88%,Ni/Cu由2.7增加至3.3,1 100~1 140℃加热保温时间由30~50 min降至20~30 min,钢坯进行剥皮处理等工艺措施,镜面塑料模具钢P80R扁材裂纹出现率由70%降至≤0.5%。     

0Cr13C不锈钢线材表面混晶缺陷及工艺改进

0Cr13C不锈钢Ф5.5~15mm线材的生产工艺为60 t中频感应炉-90 t AOD-LF-180 mm×180 mm坯连铸-连轧。通过光学和扫描电子显微镜对表面"裸晶"缺陷0Cr13C钢线材(/%:0.021C,0.32Si,0.35Mn,0.030P,0.004S,12.10Cr)的分析,得出该缺陷源于混晶:(a)连铸钢水过热度大,二冷水量小,造成连铸坯中铁素体枝晶间距较大,(b)加热炉温度过高,使钢中铁素体晶粒异常长大。通过将中间包钢水过热度从50℃降至30℃,拉速由1.2 m/min降至1.0m/min,电磁搅拌由150 A-3 Hz提高至280 A-6 Hz,二冷水量由0.19 L/kg增加至0.33 L/kg,以及将铸坯加热温度由1080~1130℃降至1020℃等工艺措施,避免了线材表面"裸晶"缺陷。     

防止S31803双相钢5 mm热连轧卷板边裂的工艺实践

S31803双相不锈钢(%:0.019C、22.50Cr、5.40Ni、3.15Mo、0.18N)200 mm连铸坯热轧成5 mm卷板易产生边裂。通过控制钢中S含量≤0.005%,加RE-Si-Fe合金变质硫化物,将钢中氧含量由53×100^-6降至26×10^-6,提高铸坯等轴晶比例,控制铸坯加热温度1150～1250℃,有效地防止5 mm热连轧卷板边裂的产生。     

优化连铸工艺和化学成分改善耐蚀钢G7624表面质量的生产实践

高合金耐蚀钢G7624(/%:≤0.08C,≤0.75Si,11.5~13.5Mn,≤0.045P,≤0.010S,13.0~14.0Cr,0.5~1.0Ni,1.5~2.0Cu,0.160~0.210N)Φ5.5 mm线材的生产流程为45 t脱磷铁水-(50 t EAF)-60 t AOD-LF-150mm×150 mm方坯连铸-修磨-轧制工艺。通过使用BHCD-200M低熔点、低黏度保护渣,结晶器冷却水量从1750~1850 L/min降至1600~1700 L/min,由二冷段单排水嘴改进为双排小锥度并行水嘴,比水量由0.25 L/t降至0.22L/t,消除了连铸坯的表面凹陷;将钢中C、Mn、N含量分别由0.064%,11.56%和0.195%调整至0.073%,12.45%和0.170%,提高钢中奥氏体稳定性,消除线材结疤缺陷。     

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。     

提高汽车稳定杆用钢60Si2MnA疲劳寿命的工艺实践

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析仪分析汽车稳定杆用钢60Si2MnA(/%:0.56C,1.74Si,0.74Mn,0.011P,0.007S,0.04Cr)疲劳寿命低的原因主要为表面脱碳层较深,表面存在裂纹,淬火组织中有较多铁素体。通过加0.22%Cr,增加连铸坯全修磨工序,150 mm×150 mm铸坯加热温度由1130~1 150℃降至1 080~1 100℃等工艺措施显著降低了淬火后钢中铁素体含量,钢材表面无裂纹缺陷,φ18 mm棒材总脱碳层深度由原128μm降至87.5μm,使该钢的疲劳寿命由6~10万次提高至20~25万次,满足了设计要求。     

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%。     

热轧工艺参数对非调质钢F45MnV力学性能的影响

用热模拟实验机Gleeble-1500模拟了F45MnV钢(%:0.44C、1.18Mn、0.10V)热轧过程中的加热、轧制及冷却参数。通过实验发现,加热温度由950℃增至1100℃,钢中奥氏体平均晶粒尺寸由25.7μm增加至84.3μm;加热温度为1000～1050℃时,奥氏体晶粒尺寸为64.0～62.8μm,在该温度范围内轧制,有利于钢的质量控制和保证性能的稳定;随冷速由0.25℃/s增加至2℃/s,变形量70% 900℃,终轧的F45MnV钢的抗拉强度由815 MPa迅速提高至960MPa。     

氮含量对U71Mn高速钢轨力学性能的影响

重轨U71Mn钢(%:0.66～0.76C、0.15～0.35Si、1.10～1.40Mn、≤0.030P、≤0.030S)的冶金工艺流程为100 t转炉-LF(VD)-280 mm×380 mm连铸。研究了转炉至中间包各工序[N]及影响因素,氮含量对钢轨力学性能的影响。结果表明,随钢中氮含量由54×10^-6增加至94×10^-6,钢轨的断裂韧性由34.7～38.1 MPa m1/2降至28.1～31.5 MPa m^1/2。LF精炼时将增碳剂由沥青焦改为无烟煤时,钢中氮含量可控制≤64×10^-6,平均氮含量为50.9×10^-6。     

FTSR薄板坯内部横裂纹形成机理的分析和预防措施

采用Gleeble-3500热模拟机模拟FTSR薄板坯生产工艺,试验了SS330钢板坯(0.06％C)和SS400钢板坯(0.20％C)在600～1 350℃的高温塑性。结果表明,SS400钢在700～900℃的高温塑性高于SS330钢,SS400钢板坯内部产生的横向裂纹是由于柱状晶晶界处硫、氧化物的偏聚,使钢晶界的高温塑性下降所致。通过钢中硫含量由0.015％降低至0.010％,全氧含量由45×10^-6降至30×10^-6,钢中Nn／S≥60,钢水过热度由30～50℃降至20～35℃,铸坯拉速由2.5～6.0 m／min改为3.0～4.5 m／min,控制二冷水量,有效地避免了薄板坯内部横裂纹的产生。     

Q420B铁塔角钢裂纹的成因分析和工艺优化

Q420B铁塔角钢（/%:0.12~0.17C,0.15~0.35Si,1.25~1.60Mn,≤0.035P,≤0.035S,0.06~0.09V）的生产流程为60 t转炉-LF-220 mm×290 mnm坯连铸-型钢轧制。铁塔角钢成品酸洗后发现部分批次出现裂纹和表面夹杂,分析表明,裂纹深度达1 mm,有夹杂物和氧化、脱碳现象。通过保护渣碱度从0.97降至0.79,粘度由0.236 Pa·s提高至0.450 Pa·s,连铸坯矫直温度从900℃提高至1 000℃,二冷比水量从0.9 L/kg降至0.7L/kg等工艺措施,铸坯的合格率由93%提高到97%,并有效地避免了角钢裂纹的形成。     

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。     

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。     

100 t EAF-LF-VD-圆坯连铸流程生产石油钻铤用钢 AISI4145HM 的工艺实践

莱钢特钢事业部新区采用铁水+废钢-100 t电弧炉-LF-VD-Φ500,600 mm圆坯连铸-步进式加热炉-950轧机轧制-缓冷-退火的流程生产Φ110～260 mm AISI4145HM钢（/%:0.44～0.46C,0.21～0.23Si,1.32～1.33Mn,1.18～1.20Cr,0.30～0.31Mo,0.16～0.17Ni,≤0.012P,≤0.004S,≤0.05Cu,0.15～0.35Alt）。通过控制电弧炉终点[C]≥0.15%,[P]≤0.008%,出钢预脱氧和合金化,LF高铝精炼渣（30%～40%Al₂O₃）及喂0.45kg/t钢钙线,VD后梯度软吹,控制中间包钢水过热度12～25℃,拉速0.25～0.35 m/min,全程保护浇铸及M-EMS和F-EMS,轧后缓冷、退火等工艺措施,生产的铸坯低倍组织良好,中心疏松和中心缩孔≤1.0级,裂纹和皮下气泡为0级,各类夹杂物级别≤1.5,级别总和≤7.0,钢的各项指标均满足协议要求。     

普通取向硅钢板坯低温加热生产工艺及磁性研究

研究了以Cu₂S+AlN为抑制剂采用低温板坯加热二次冷轧法和中间厚度完全脱碳的工艺生产0.30 mm厚普通取向硅钢（/%:0.03～0.05C、3.0～3.2Si、0.18～0.24Mn、0.005～0.012S、0.006～0.011N、0.012～0.024Als、0.4～0.55Cu）的工艺过程。研究表明:加热温度在1220～1300℃时,酸溶铝（Als）和氮（N）(/%)分别在0.01～0.022、0.007～0.011时,随着Als和N含量的增加,磁感升高,铁损降低,成品磁性能呈现逐步优化趋势,产品合格率高;二次冷轧压下率控制在55%～60%（即一次冷轧后厚度0.65～0.70 mm）可保证得到均匀的一次晶粒和适量的高斯晶核;脱碳退火温度、时间和板厚对脱碳影响较大,退火气氛和加湿水温影响较小;回复退火对磁性能影响不大。通过研究,确定了最佳工艺参数:1290℃加热,1160℃开轧,终轧温度930～960℃;二次冷轧压下率在55%～60%;中间退火温度840～850℃,加湿水温65℃,退火气氛20%H₂+80%N₂     

120 t RH自然脱碳精炼低碳钢QD08的生产实践

基于生产数据对120 t RH精炼低碳钢QD08(/%:≤0.07C,0.15～0.35Si,0.25～0.45Mn,≤0.035P,≤0.035S)进行了RH碳氧反应的热力学、动力学分析和自然脱碳分析,得出RH精炼自然脱碳的优化工艺。结果表明,BOF终点温度≥1650℃,RH初始温度≥1 600℃,BOF终点[C]0.04%～0.10%,[P]≤0.018%,出钢前加顶浇石灰200 kg,出钢不加合金和脱氧剂,RH真空度4～8 kPa,6～8 min可使钢水[C]≤0.05%。     

耐候钢S355J2W的研发和工艺实践

研发的耐候钢S355J2W(/%:0.06~0.10C,0.20~0.40Si,1.00~1.30Mn,≤0.008S,≤0.020P,0.25~0.40Cu,0.30~0.55Cr,0.10~0.30Ni,0.020~0.040Nb,0.020~0.050Alt)的试生产流程为铁水-120 t顶底复吹转炉-LF-250 mm×2 000 mm板坯连铸-轧制≤16 mm板。通过采取控制转炉终点[C]≤0.05%,[P]≤0.015%,精炼时(FeO)+(MnO)≤1.5%,(SiO2)≤15%,精炼渣碱度≥3.0,[Al]s≥0.025%,按Ca/Al=0.06~0.12,喂入钙线,连铸时采用耐候钢专用保护渣[主要成分/%:34.0CaO,28.0SiO₂,4.6Al₂O₃,≤6(Li₂O+B₂O₃)],控制开坯温度1 010~1 060℃等工艺措施,≤16 mm耐候钢S355J2W成品板铝含量为0.025%~0.035%,钢中平均氧含量为21×10^-6,平均氮含量为31×10^-6,钢中非金属夹杂物的尺寸基本≤14μm,各项冶金质量指标合乎要求。     

303F易切削不锈钢Φ9.0 mm盘条的工艺开发与生产实践

易切削不锈钢盘条303F(/%:≤0.15C,≤1.0Si,≤2.0Mn,0.15～0.35S,≤0.045P,17.00～19.00Cr,8.00～10.00Ni,≤0.6Mo)的生产工艺流程为30 t EBT EAF-AOD-LF-150 mm×150 mm CC-高速线材轧制Φ9.0 mm盘条。通过AOD还原熔渣二元碱度1.0～1.4使硫铁中硫的回收率达到70%以上,LF精炼≤45min,能有效防止[S]的流失。连铸钢水过热度30～40℃,二冷比水量0.28～0.32 L/kg,选用特定保护渣,能有效的避免絮流,铸坯表面质量良好,连铸坯低倍中心疏松≤2.0级,中心偏析≤2.0级,锭型偏析≤2级,无气孔缺陷。开轧温度1 230～1250℃,终轧温度≥1050℃,进行关水轧制,能有效避免轧制头部开裂。结果表明,303F 钢中硫化物夹杂级别为2.5～3.0级,以MnS夹杂为主。盘条抗拉强度650～670 MPa,晶粒度11～12级,HBW硬度值180～195,车屑呈银灰色的断屑。     

-70°C低温用09MnNiD钢Φ219 mmx20 mm无缝管生产实践

按照20 t EAF→LF+VD→模铸3t钢锭→轧制Φ270 mm圆钢→斜轧穿孔→CPE轧管→在线常化工艺流程,生产Φ219 mm×20 mm 09MnNiD钢无缝管（/%:0.07～0.10C,0.25～0.35Si,1.35～1.40Mn,0.49～0.51Ni,0.020～0.035Al,≤0.02Nb,≤0.015P,≤0.006S）。通过控制EAF终点C≤0.04%和P≤0.008%,LF精炼S≤0.005%,VD≤67Pa,≥15 min,模铸过热度≤45℃,热轧后荒管冷却速度30～70℃/min,钢管常化温度910℃,开发了Φ219 mm×20 mm钢管。测试结果表明:生产的钢管显微组织为F+P,晶粒度10级,-70℃冲击功KV2≥275 J,抗拉强度503～508 MPa,屈服强度354～356 MPa,以及其化学成分、非金属夹杂物、无损检测均满足GB 150.2-2011标准要求。     

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。