周期轧管工艺生产Φ508mm×50mm WB36钢管的研制

WB36钢管(%:0.16C、0.46～0.47Si、1.02～1.05Mn、0.008～0 010P、0.00IS、0.29～0.30Mo、1.17～1.20Ni、0.58Cu、0.02Nb、0.05 Al)冶金流程为45 t EAF-LF-VD-Φ600 mm铸坯-穿孔,ΦP600 m×70 mm-Φ720周期轧管机组轧制.通过控制环形炉加热气氛,均热段温度～1 250℃,穿孔温度1 100℃,随后毛管在周期轧管机中以三向压应力状态进行轧制,WB36钢管淬-回火后的组织为铁素体+贝氏体,室温和高温力学性能以及焊接性能均符合EN10216-2标准要求     

-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。     

单重 50 t 级别 174 mm 12Cr2Mo1Ｒ(H) 钢板研发

介绍了舞钢生产的单重50 t级别的174 mm 12Cr2Mo1R(H)钢板的技术要求、工序工艺控制点及实物质量。通过冶炼时采用C/Al结合脱氧方式,铸锭进行900～940℃保温28～32 h退火处理,轧制时保证道次压下量20～30 mm,并采用正火+加速冷却+回火工艺,钢板组织均匀,各项力学性能及步冷脆化性能均能满足技术要求。钢板内部质量良好,探伤满足NB/T47013.3-2015及第1号修改单T1级。     

Φ10.0mm 65Mn盘条开发实践

采用60 t BOF-LF-150 mm×150 mm连铸线材轧制工艺,通过优化转炉冶炼工艺,控制精炼渣碱度2～4,控制中间包钢水过热度15～30℃,控制精轧温度880±20℃等工艺措施,生产出了平均抗拉强度1009 MPa,断面收缩率41.8％,脱碳层<0.10 mm的Φ10.0 mm 65Mn盘条,盘条各项性能均满...     

热处理对14MnVTiRE钢4 mm薄板组织和力学性能的影响

14MnVTiRE钢[/%:0.10～0.15C、0.30～0.60Si、1.20～1.60Mn、0.03～0.09V、0.07～0.16Ti、0.10～0.15RE(加入量)]4 mm薄板的生产流程为180 t顶底复吹转炉-180 mm×1 260 mm连铸板坯-连轧-卷取工艺。在连铸时由结晶器喂φ2.5 mm RE丝。试验研究了950℃正火,950℃正火+690℃1～5 h回火对薄板组织和力学性能的影响。结果表明,正火后钢的组织为铁素体+细珠光体,在正火+690℃回火1～3 h钢中的珠光体片层碳化物发生球化,分布在晶界和晶粒内部,随回火时间进一步增加,碳化物呈点状和三角形,全部分布在晶界,材料的强度降低很大。14MnVTiRE钢薄板的最佳热处理工艺为950℃正火+690℃1～2 h回火,其屈服强度为510～610MPa,抗拉强度630～680 MPa,伸长率22%～25%。     

马氏体不锈钢420M Φ158.75 mm×25.4 mm厚壁管ASSEL轧制工艺实践

420M钢(/%:0.18～0.23C,≤1.00Si,0.25～1.00Mn,≤0.020P,≤0.005S,12.0～14.OCr,≤0.50Mo,≤0.50Ni)的生产工艺流程为20 t EAF-AOD-LF-3 t锭-Φ190 mm管坯-Φ193 mm×29 mm毛管-ASSEL机组轧成Φ158.75 mm×25.4 mm管。因420M钢热塑性差,穿孔时顶头耗损大,毛管内壁易产生折叠,ASSEL轧管后易产生表面裂纹等缺陷。通过优化工艺,管坯加热温度从1 240～1 280℃降至1 150～1 250℃,采用含钼顶头代替中碳CrMo钢顶头,改进轧管工艺参数,轧后缓冷和退火,显著提高钢管表面质量,一次探伤合格率由不足50%提高至95%以上。     

GCr15轴承钢300 mm×400 mm连铸坯1180～1260℃加热时间对Φ60 mm材带状组织的影响

GCr15轴承钢(/%:0.95～1.05C,0.20～0.30Si,0.30～0.40Mn,1.40～1.50Cr)300 mm×400 mm连铸坯的生产流程为120 t BOF-LF-RH-CC-连轧至Φ60 mm材。生产试验了连铸坯1 180～1 260℃高温扩散时间4.5～24 h对Φ60 mm热轧材碳化物带状的影响。结果表明,随保温时间的增加,热轧材带状级别降低,当保温时间为4.5～6.5 h、6.5～10 h和≥13 h时,Φ60 mm材的带状级别分别达2.5级、2.0级和1.5级。可根据不同带状级别要求,设定相应的保温时间。     

GCrl5 轴承钢 300 mm x400 mm 连铸坯 1180 ~ 1260 ℃ 加热时间对Φ60 mm材带状组织的影响

GCr15轴承钢(/%:0.95～1.05C,0.20～0.30Si,0.30～0.40Mn,1.40～1.50Cr)300 mm×400 mm连铸坯的生产流程为120 t BOF-LF-RH-CC-连轧至Φ60 mm材。生产试验了连铸坯1 180～1 260℃高温扩散时间4.5～24 h对Φ60 mm热轧材碳化物带状的影响。结果表明,随保温时间的增加,热轧材带状级别降低,当保温时间为4.5～6.5 h、6.5～10 h和≥13 h时,Φ60 mm材的带状级别分别达2.5级、2.0级和1.5级。可根据不同带状级别要求,设定相应的保温时间。     

R4级海洋系泊链Φ140 mm圆钢的开发

大冶特钢采用60 t EBT电弧炉-70 t LF精炼+RH脱气-3流350 mm×470 mm方坯连铸机-850 mm初轧+750 mm半连轧工艺生产了成分(%)为0.21C、1.45Mn、1.44Cr、1.21Ni、0.49Mo、0.07Nb Φ140 mm R4级系泊链钢.结果表明,通过LF精炼45 min,喂Al线和Ca-Si线脱氧后,进行RH≤66.65 Pa真空处理20 min+软吹氩≥10 min,使系泊链钢成品中的氧含量达14.8×10-6,氮含量69.8×10-6,氢含量1.2×10-6,偏析和疏松0.5级,夹杂物0～1级,-40 ℃时冲击功≥100 J,各类指标均满足标准要求.     

GCr15轴承钢220 mm×220 mm连铸坯生产Φ55～70 mm棒材的工艺开发

开发了100 t DC EAF+LF+VD-220 mm×220 mm坯连铸-横列式轧机轧制工艺生产φ55～70 mm GCr15轴承钢材。工艺试验结果表明,当连铸时钢水过热度≤35℃,轧制压缩比为12.58～20.38时,220 mm×220 mm连铸坯的加热时间≥8 h,轧制的GCr15轴承钢φ55～70 mm成品轧材中心疏松≤1.5级,带状组织≤1.5级,可以满足GB/T18254-2002标准要求。     

M2高速钢 Φ183 mm锻坯针孔缺陷分析和工艺改进

M2高速钢(/%:0.86C,0.39Si,0.32Mn,0.015P,0.006S,6.00W,4.00Cr,4.80Mo,1.85V)Φ183 mm圆坯由2.0 t电渣锭(Φ500 mm)锻制而成。M2钢锻坯探伤缺陷率为33.33%~69.23%,主要为中心部位针孔缺陷。分析表明,针孔缺陷是钢锭偏析部位在开坯加热和锻制过程中产生过热形成的。通过将电渣重熔电流由8 000→6 800 A降至7 000→6 000 A,降低电渣重熔速度,开锻温度由1070~1090℃降至1030~1060℃,终锻温度由960~980℃C降至900~950℃以降低中间坯的中心温度等工艺措施,使M2钢 Φ183 mm锻坯的探伤缺陷率由50%降低到5.71%。     

正火和淬火温度对30CrMoA钢除砂器大型锻件-40℃冲击韧性的影响

30CrMoA钢(/%:0.30C、0.21Si、0.53Mn、0.003S、0.005P、0.98Cr、0.22Mo、0.06V)除砂器锻件为外径Φ405～493 mm内径Φ90～167 mm的管状工件,技术条件要求调质后-40℃横向冲击功≥20 J。经常用正火+调质工艺920℃正火(风冷)+880℃正火(风冷)+860℃淬火(空冷+水冷)+630～680℃回火(空冷)后横向Rm715～815 MPa,Rp0.2 545～665 MPa, A 19%～20%,Z 65%～68%,室温A_kc 36～101 J,-40℃ A_kv 11～21 J; 通过Thermo-calc软件计算得出该钢平衡相图及计算的Ac3温度确定优化调质工艺950℃正火(风冷)+820℃淬火(空冷+水冷)+660～670℃回火(空冷),其横向力学性能为R_m 685～700 MPa,Rp_0.2 500～525 MPa, A 21%～22%,Z 63%～66%,室温A_kv 65～114 J,-40℃ A_kv 23～28 J,均符合技术条件要求。     

Q460钢3 250 mm x 150 mm宽板坯凝固传热数值模拟研究和应用

以Q460钢(/%:0.17C,0.35Si,1.5Mn,0.020P,0.020S,0.020Nb,0.075V)3 250 mm×150 mm宽板坯为研究对象,采用ANSYS软件建立凝固传热模型,研究拉坯速度、比水量、过热度等工艺参数对铸坯凝固过程的影响。模拟结果表明:拉坯速度每增大0.10 m/min,矫直段铸坯表面温度升高36.5℃,出坯温度升高50℃,坯壳厚度减薄2.4 mm,液心长度增加1.2 m;每增加1℃的过热度,矫直点铸坯上表面中心温度增加1.73℃,延长液芯长度0.11 m;因此,拉坯速度是影响铸坯质量的关键。生产应用表明,3 250 mm×150 mm板坯拉速1.20～1.25 m/min,过热度15～20℃时板坯表面矫直温度大于950℃,降低了铸坯中心疏松和偏析,表面质量显著提高。     

120 t BOF-LF-180 mm x 180 mm坯连铸-连轧流程生产易切削钢1215工艺实践

成功开发了1215易切削钢120 t转炉-120 t LF-180mm×180mm连铸-高线轧制生产工艺。关键控制点为:转炉出钢C <0.05%、转炉终点温度1630～1660℃、精炼自由氧控制目标50×10^-6～55×10^-6,炉渣二元碱度2.5～3.0。设计成分（/%）为:0.05～0.07C,1.20～1.35Mn、0.340～0.360S,该工艺条件下钢中硫化物形貌和含量控制合理,Mn/S有利于易切削钢的轧制和改善切削性能。钢水的过热度按25～40℃控制,拉速1.2 m/min。实践表明,准确预判终点氧含量以确定脱氧剂加入量,合理控制不同工序的氧含量是达到线材产品质量稳定的关键。     

XGZT850高强韧性非调质钻探钢管的研制

通过微合金化成分设计,2 t中频感应炉-680 kg锭-锻轧-φ94 mm×5.2 mm管-冷拔至φ89 mm×5.0mm管-880℃正火的中间试验,和50 t EBT EAF-LF-VD-210 mm×280 mm方坯连铸-轧成φ75 mm管坯-穿孔成φ75mm×5.5mm毛管-冷拔φ70.2mm×5.05mm管-880~890℃正火工业生产,成功开发XGZT850高强韧性非调质钻探钢管（/%:0.35~0.41C,0.20~0.40Si,1.4~1.70Mn,≤0.010P,≤0.010S,0.40~0.60Mo,0.04~0.10V,0.03~0.05Ti）。检验结果表明,钢管的抗拉强度1 029MPa,屈服强度931MPa,伸长率达到13.5%;组织为细小均匀的粒状贝氏体;拉伸断口为韧性断口的特征,冲击断口为准解理+韧性断口。该高强韧性非调质钻探钢管性能满足用户的要求。     

正火预热处理对42CrMo曲轴钢调质后的组织与性能影响

利用金相显微观察及力学性能分析,研究调质处理、正火+调质热处理对42CrMo曲轴钢组织与性能的影响。结果表明,经过860℃淬火+580℃回火处理后,曲轴钢基体组织为回火索氏体,但轴颈心部区域白色铁素体数量较多且晶粒粗大、分布不均。其力学性能为抗拉强度997～1211 MPa,屈服强度990～1204 MPa,伸长率11%～13%,断面收缩率40%～48%,冲击功72～90 J。而在调质热处理前增加一次(880℃空冷)正火预处理后,42CrMo曲轴钢的显微组织更趋均匀化,其力学性能为抗拉强度1100～1220 MPa,屈服强度1107～1188 MPa,伸长率13%～15%,断面收缩率50%～56%,冲击功83-91 J。因此,880℃空冷正火预处理+860℃淬火与580℃高温回火是42CrMo曲轴钢优化的热处理工艺。     

60 t AOD精炼使用炉料级铬铁冶炼400系不锈钢的生产实践

成分相同的粒度为10~400mm炉料级铬铁比粒度10~60 mm高碳铬铁价格低,但是粒度较大不能通过高仓加料的形式加入AOD内完成合金化。通过分析60 t AOD精炼不锈钢脱碳模型和工业生产实践,采用将炉料级铬铁装在废钢斗内加料的方式,沿用兑铁后加料的操作模型,控制加料前熔池的温度在1550~1600℃,炉料级铬铁替换高碳铬铁加入量在200 kg/t,供氧强度在2.0~2.5 m³/（t·min）能够实现炉料级铬铁一次性加入后操作的稳定和降低成本。     

终轧温度对热轧中碳含硼钢40B实际晶粒度的影响

研究了终轧温度(880～935℃)对热轧中碳含硼钢40B实际晶粒度的影响。在开轧温度990～1010℃的情况下,通过控制圆钢轧制节奏,实现不同的终轧温度,得出终轧温度降低有利于改善Φ32mm热轧中碳含硼钢的实际晶粒度。通过试验生产实践,并分析圆钢头、中、尾部1/2半径区域的纵向金相组织,发现当终轧温度在880～890℃时,热轧中碳含硼钢40B的实际晶粒度最细小且均匀。     

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。     

10B21合金冷镦钢连铸坯动态连续冷却转变曲线的测定和分析

10B21钢280 mm×380 mm连铸坯(/%:0.19C,0.05Si,0.79Mn,0.017P,0.002S,0.17Cr,0.032Ti,0.002 0B,0.025Als)的冶金工艺流程为100 t BOF-LF-VD-CC。利用Gleeble-3800热模拟试验机,测定了10B21钢冷却速度0.2～50℃/s的膨胀曲线,结合热膨胀法和金相-硬度法,获得了该钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,在冷却速度0.2～1℃/s时,该钢组织为铁素体(F)和珠光体(P);5～20℃/s可能是魏氏组织(W)形成的冷却速度范围; >5℃/s时,实验钢开始出现贝氏体(B)组织; >10℃/s时,实验钢的组织出现马氏体(M)组织; >25℃/s实验钢的组织主要由B+M组成; >50℃/s时,得到单一的M组织。