高强度AH32船用开平板与中板性能的对比研究

通过对新工艺下AH32船用开平板与传统AH32船用中板厚度规格为[10,12],[14,16],[18,20],[22,24]mm四个组距的抗拉强度、屈服强度、拉伸性能和残余应力等力学性能进行比较分析,结果表明:AH32开平板横向的抗拉强度与屈服强度均优于纵向,纵向的延伸率高于横向;AH32中板纵横向的抗拉强度与屈服强度接近,纵向的延伸率略高于横向;AH32开平板的纵横向抗拉强度与屈服强度指标均优于同等规格的AH32中板。纵横向力学性能的差异可能是由于纵横向变形程度不同造成的。     

安钢Nb微合金化高强度船体结构钢板的开发

安阳钢铁公司通过100 t转炉-100 t LF-200 mm×1 500 mm连铸机-2800 mm中板轧机生产流程开发了Nb微合金化高强度船板。生产数据统计结果表明,通过精确控制钢的成分(%:0.13～0.16C、0.33～0.43Si、1.31～1.42Mn、0.007～0.014P、0.005～0.0185、0.021～0.039A1、0.018～0.022Nb),精轧开始温度950℃,精轧累积压下率≥50%,终轧温度780～850℃,使AH36牌号6～25 mm钢板的晶粒度为9～9.5级,屈服强度360～475 MPa,抗拉强度490～610 MPa,δ5伸长率18%～36%,0℃冲击功110～221J。     

SAE8640合金钢280 mm×325 mm连铸坯的高温力学性能

采用Gleeble 1500热模拟试验机对SAE8640钢280 mm×325 mm连铸坯(/%:0.41C,0.20Si,0.80Mn,0.005S,0.014P,0.46Cr,0.43Ni,0.21Mo,0.043Alt,0.001 10,0.005 4N)的550~1 200℃力学性能进行了测定,并应用扫描电镜观察了拉力试样的断口形貌。结果表明,SAE8640钢有明显的3个脆性区:Ⅰ脆性区1 200℃,Ⅱ脆性区950~1 000℃,Ⅲ脆性区650~750;该钢950~1 000℃的断面收缩率为60%,拉伸断口为脆性河流状花样,应避免在该温度范围进行轧制,该钢650~750℃的断面收缩率≥65%,拉伸断口为韧性断裂,可满足连铸坯矫直时塑性的要求。     

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。     

含银高氮无镍抗菌不锈钢HNSAg的冷作硬化和耐磨蚀性能

试验研究了超低碳Cr-Ni-Mo奥氏体不锈钢316L(/%:0.023C,0.55Si,0.86Mn,17.57Cr,11.23Ni,2.03Mo)和抗菌超低碳Cr-Mn-Mo-N-Cu-Ag奥氏体不锈钢HNSAg(0.024C,0.48Si,18.72Mn,18.05Cr,1.96Mo,0.55N,0.48Cu,0.13Ag,0.12Nb)的冷作硬化和耐磨蚀性能。HNSAg钢由10 kg增压感应炉熔炼,锻成15 mm板,再经1 100℃1 h固溶水冷处理。结果表明,固溶状态的HNSAg钢的形变抗力较316L钢高,但仍然保持优良的塑性变形能力。在相同腐蚀磨损条件下,HNSAg钢耐磨蚀性能比316L钢高,其32 h耐磨蚀失重率约为316L钢的1/2。     

DH36导管架平台钢板研发与生产

为满足导管架平台钢严格的成分性能要求,在C-Mn系钢的基础上添加一定量的Nb、V,通过严格的冶炼、连铸、轧制和正火工艺,研制开发了厚度60 mm DH36导管架平台钢板并进行了批量生产。性能检测及统计分析表明,钢板厚度1/4处屈服强度≥374 MPa,组织细小均匀,韧脆性转变温度达到-40℃以下,焊接接头的强度、韧性和止裂性能均满足用户要求。     

Nb-Ti微合金化高性能桥梁钢Q370qE-HPS铸坯700～1050℃的热塑性

利用Gleeble 1500D热模拟试验机,对开发的Q370qE-HPS高性能桥梁钢(/%:0.09C,0.36Si,1.33Mn,0.013P,0.004S,0.036Nb,0.015Ti,0.022Als,0.33CEV)230 mm×1 400 mm连铸坯进行700~1 050℃的热塑性试验研究。结果表明,Q370qE-HPS高性能桥梁钢800~1 050℃为高塑性区间,与传统正火工艺桥梁钢Q370qE(/%:0.14C,0.38Si,1.45Mn,0.012P,0.004S,0.028Nb,0.014Ti,0.023Als,0.38CEV)相比较,Q370qE-HPS钢高塑性的温度范围较大;700~800℃为低塑性区间,在此区间沿奥氏体晶界析出的铁素体膜使抗拉强度降低,尤其当晶界处存在Nb-Ti碳氮化物时,应力作用下容易产生裂纹和孔隙,从而使钢的热塑性降低。     

Al、Ti、Nb微合金化对ZF7渗碳钢晶粒混晶的影响

研究了(/%)0.023Al_sol、0.035Al_sol、0.018～0.019Al_sol-0.012～0.014Ti和0.019～0.020Al_sol-0.031～0.032Nb微合金化对60 t BOF-LF-VD-300 mm×360 mm CC-连轧工艺生产的Φ120 mm ZF7渗碳钢(/%:0.18～0.20C、0.22～0.25Si、1.22～1.30Mn、0.008～0.016P、0.019～0.029S、1.19～1.25Cr、0.001 8～0.002 2B)930℃加热时晶粒度混晶的影响。结果表明,在930℃ 7.5 h热处理条件下,当Al_sol为0.035%时ZF7钢未发生混晶现象,当钢中(/%)0.023Al_sol或0.018～0.019Al_sol-0.012～0.014Ti或0.019～0.020Al_sol-0.031～0.032Nb微合金化时,ZF7钢均发生了混晶现象,说明钢中有足够的Al_sol含量是防止ZF7钢发生混晶的关键因素。      

铜含量对深冲用304J1奥氏体不锈钢力学性能的影响

试验用304J1奥氏体不锈钢(/%:≤0.08C、≤1.70Si、≤3.00Mn、15～18Cr、6～9Ni、1～3Cu)经10kg真空感应炉熔炼,锻成Φ40 mm钢棒,并经1080℃10 min,固溶处理、水冷。试验研究了0.05%～2.52%Cu对试验钢(/%:0.054～0.068C、0.45～0.63Si、1.82～1.95Mn、17.26～17.62Cr、6.42～6.49Ni)力学性能的影响,并对比分析了试验钢304J1和304DDQ深冲钢(/%:0.04C、0.32Si、1.17Mn、18.11Cr、8.66Ni)的30%冷变形产生50%马氏体的温度-冷加工诱变马氏体转变点M_d30,堆垛层错能和深冲杯凸(CUP)值:得出将304J1钢铜含量目标成分设定为1.50%时,室温力学性能、冷加工塑性、深冲性能及经济性的匹配性最佳。工业生产表明,1.50%Cu 304J1钢0.27 mm板的深冲值≥13 mm与304DDQ钢相当。     

水电站用800 MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢板SX780CF的开发

通过设计成分(/%：0. 09C,0. 15Si,l. 15Mn,0. 58Ni,0. 47Cr,0. 44Mo,0. 033V,0. 022Nb,0. 0012B, 0.036Al,0.014Ti),控制熔炼分析N含量≤20x10^-6冶炼,钢锭最高加热温度≤ 1 200℃ 轧制、930℃淬火、610℃回火,开发出的60 mm厚SX780CF钢板屈服强度780 MPa,抗拉强度887 MPa,延伸率18% ,5%应变250 °C时效后 -20 ℃冲击功(KV₂) 203 - 210 J,满足水电站用800 MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢技术要求。     

热连轧E36船板钢连续冷却相变行为

通过热模拟试验机模拟了20 mm E36船板钢(%:0.15C、0.38Si、1.56Mn、0.011P、0.002S、0.04Nb、0.06V、0.02Ti、0.037Als)经1 080℃和830～890℃分别以变形速率1 s^-1变形30%的双道次轧制及冷却过程,测得连续冷却转变曲线,并研究终轧温度和轧后冷却速度(5～25℃/s)对该钢相变和组织的影响。结果表明,随着冷却速度的增加,相变开始温度降低,珠光体的体积分数减小,贝氏体的体积分数增大;随着终轧温度的降低,相变开始温度升高;铁素体晶粒随冷却速度的增加和终轧温度的降低而细化。     

120t LD-RH-LF CSP流程生产W600无取向硅钢的工艺实践

马钢一钢轧总厂通过120 t LD(顶底复吹)-RH-LF-70 mm和90 mm薄板连铸-连轧工艺生产W600无取向硅钢。通过控制转炉出钢[C]0.03%～0.04%,RH真空脱碳至0.002 5%C,RH脱碳前补加FeP,LF二次精炼脱硫,RH-LF调整Als等工艺措施控制钢中C≤0.005%、P 0.050%、Als 0.20%、N≤40×10^-6,所生产的W600钢铸坯成分均匀,钢板的力学性能满足技术要求。     

Q345钢宽展模型对中厚板轧制压力预算精度的影响

通过建立的实验中厚板轧制过程宽展计算模型,对Q345钢（/%:≤0.20C,≤1.60Mn,≤0.55Si）中厚板210 mm铸坯经10道次轧成48 mm板的各粗轧道次轧制压力进行预算,分析试验宽展模型和Besse宽展模型对中厚板轧制压力的影响。结果表明,在中厚板轧制开始23道次和终止910道次,实验宽展模型轧制压力预算精度较高,相对误差为0.26%~0.68%;轧制48道次,Besse宽展模型轧制压力预算精度较高,其相埘误差为0.33%~11.79%,两模型第1道次的相对误差均为18.00%。     

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。     

70 t LD-LF-VD-CC流程生产耐候钢S355J2的工艺实践

耐候钢S355J2(/%:0.07~0.12C,0.25~0.40Si,1.0~1.3Mn,≤0.015P,≤0.008S,0.25~0.40Cu,0.35~0.50Cr,0.10~0.25Ni,0.025~0.040Nb,0.025~0.050Als)的冶炼流程为70 t LD-LF-VD-280 mm×320 mm坯CC工艺。通过控制LD终点[C]≤0.07%,终点[P]≤0.014%,转炉下渣量≤2 kg/t和LF精炼渣碱度R≥3.0,(Al₂O₃)=20%等工艺措施,铸坯的T[O]为22×10^-6,夹杂物平均直径为4.6μm,5μm以下夹杂物比例在97.5%以上。连铸过程采用R=1.02,6.9%(B₂O₃+Li₂O),5.4%MgO和7.6% Al₂O₃的含氟保护渣,连铸坯表面震痕较浅,表面无清理率达到95.17%。连铸坯缩孔、疏松≤1.0级,角部、边部和中心裂纹为0级,满足连铸坯质量的控制要求。     

Q235B和Q345B钢中厚板表面纵裂纹的成因分析和工艺优化

Q235B钢（/%:0.14~0.17C,0.30~0.60Mn,0.010~0.040Als）和Q345B钢（/%:0.15~0.18C,1.30~1.60Mn,0.010~0.040Als）100 mm厚板的生产流程为铁水预处理-120 t转炉-LF-200 mm板坯连铸-轧制工艺。通过分析得出中厚板表面纵裂纹源于铸坯裂纹。通过保护渣碱度由1.16提高至1.26,1300℃黏度由0.80Pa·s提高至0.97 Pa·s,软搅拌时间不低于10 min,拉速控制在1.0 m/min左右,液面上下波动≤5 mm,保持结晶器锥度9.0 mm,钢水过热度20~25℃,二冷水为0.662 L/kg等工艺措施,使Q235B和Q345B钢中厚板纵裂率由2.17%下降至1.08%,板材综合合格率由原94.78%提高到98.16%。     

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。     

-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。