摘要:濟(jì)鋼采用連鑄坯復(fù)合軋制大單重120mmQ345D鋼板進(jìn)行加熱工藝控制、軋制控制、金相顯微組織、縱向拉伸試驗、低溫韌性試驗、Z向拉伸試驗等分析,結(jié)果顯示,各項性能指標(biāo)能很好地滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,具有良好的層狀抗撕裂能力,可以滿足各類高性能大厚度鋼板的生產(chǎn)要求。
關(guān)鍵詞:中厚板;Q345D鋼板;連鑄坯復(fù)合軋制;120mmQ345D組織性能
中圖分類號:TG335 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)14-0018-02
近幾年隨著中厚板行業(yè)日益激烈的市場競爭,使得國內(nèi)眾多有基礎(chǔ)、有實力的厚板生產(chǎn)企業(yè)開始涉足特厚板生產(chǎn)領(lǐng)域,加大了附加值較高的大單重特厚鋼板生產(chǎn)和開發(fā),在大單重特厚鋼板品種開發(fā)及市場方面正逐漸呈現(xiàn)出前所未有的競爭格局。對濟(jì)鋼采用連鑄坯復(fù)合軋制大單重120mmQ345D鋼板進(jìn)行加熱工藝控制、軋制控制、金相顯微組織、縱向拉伸試驗、低溫韌性試驗、Z向拉伸試驗等分析,結(jié)果顯示,各項性能指標(biāo)能很好地滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,具有良好的層狀抗撕裂能力,可以滿足各類高性能大厚度鋼板的生產(chǎn)要求。
客戶需求120mm厚度Q345D鋼板,單重26噸,濟(jì)鋼普通連鑄坯不能滿足重量要求,因此采用兩支連鑄坯復(fù)合軋制工藝進(jìn)行生產(chǎn),滿足了鋼板大單重的要求,主要工藝流程如下:
連鑄坯→表面清理→組合焊接→加熱→軋制→冷卻→正火→檢驗→入庫
1 化學(xué)成分
鋼種采用Nb、V、Ti微合金化設(shè)計,主要化學(xué)成分,C:0.17,Si:0.31,Mn:1.35,P:0.011,S:0.004,Nb、V、Ti:適量。
2 加熱工藝控制
分為3種方式控制:(1)非裂紋敏感性鋼種;(2)裂紋敏感性鋼種;(3)較高Ni、Cu含量鋼種。120mm厚度Q345D采取非裂紋敏感性鋼種加熱工藝控制。
3 軋制控制
軋制前,調(diào)整pvpc參數(shù)設(shè)置,將預(yù)成型和展寬道次的深度設(shè)置為合適值,避免在軋制中出現(xiàn)減速現(xiàn)象。調(diào)整粗軋機(jī)工作輥常冷水量,軋制結(jié)束后再恢復(fù)正常流量。
采用預(yù)先設(shè)定預(yù)成型階段道次數(shù)的思路,盡可能將初始縱軋階段料長延伸到能允許的最大程度。選擇預(yù)成型模式,同時第1道次采取合適的壓下量軋制除鱗。第一道結(jié)束后,將粗軋機(jī)道次壓下量進(jìn)行限制調(diào)整,在預(yù)成型階段,盡可能增加坯料長度。
在軋制過程中,保證第一道除鱗,如果第一道除鱗較好,第二道可以不除鱗,后續(xù)視表面情況增加除鱗道次。第1、2道次結(jié)束后,如果除鱗效果不佳,鋼板表面發(fā)黑,給以打回爐,不得繼續(xù)軋制。
軋制過程中,操作工需密切關(guān)注板坯尾部是否上翹,如果上翹,則采取單道次軋制方式。
在展寬階段,應(yīng)該根據(jù)翹頭情況先增加平整道次。展寬階段應(yīng)根據(jù)實際情況采用盡可能大的壓下量,并在展寬完成后再次進(jìn)行平整。
在進(jìn)行縱軋階段時,先進(jìn)行正常軋制,如果出現(xiàn)板形異常,建議根據(jù)坯料長度手動擺輥縫,手動進(jìn)行橫向平整道次。在不能橫向平整的情況下,如果仍然有翹頭,再選擇進(jìn)行角軋。角軋時,每一道都會使軋件在原方向上延伸而使寬度或長度增加,同時軋件形狀向四邊形發(fā)展。
在精軋階段,應(yīng)該先利用軋輥有效寬度大于粗軋機(jī)的優(yōu)勢進(jìn)行中間坯的平整。在頭幾道次軋制時,應(yīng)該盡可能采用較大壓下量,基本完成厚度軋制后,且在保證板型基本無翹曲的情況下,限制壓下量采用較小壓下量多道單道次軋制,以保證鋼板的平整。如果中間翹曲嚴(yán)重,還應(yīng)該根據(jù)實際成品厚度確定合理的輥縫值,增加手動平整道次。
4 金相組織
對正火后鋼板厚度1/4及1/2位置取樣進(jìn)行金相組織分析,從微觀組織上來看,1/4位置處帶狀組織比鋼板心部要嚴(yán)重,在心部找不到連鑄坯疊合復(fù)合界面痕跡,復(fù)合界面和基體已無兩樣,為典型的珠光體、鐵素體組織。
5 拉伸性能
對鋼板表面、中心及四分之一位置分別取圓棒樣做縱向拉伸檢測,性能指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)相比,余量適中;表面、1/4處和中心的屈服、拉伸強(qiáng)度差別不大。結(jié)果如表1所示,試樣1(表面):屈服強(qiáng)度364.15MPa,抗拉強(qiáng)度536.72MPa,伸長率34.00%。試樣2(1/4處):屈服強(qiáng)度358.07MPa,抗拉強(qiáng)度530.18MPa,伸長率29.50%。試樣3(中心):屈服強(qiáng)度354.09MPa,抗拉強(qiáng)度523.29MPa,伸長率31.25%。
6 低溫韌性試驗
分別取表面、1/4處和中心處橫向沖擊試樣及1/2處失效沖擊試樣(橫向,2%變形),進(jìn)行不同溫度沖擊試驗,結(jié)果見表1所示??梢钥吹?,中心沖擊值明顯高于其他位置,呈現(xiàn)中心沖擊值>表面沖擊值>1/4處沖擊值,1/4處由于為原始鑄坯中心偏析位置,性能最差。沖擊值滿足國標(biāo)Q345D要求,也能夠滿足Q345E要求,顯示良好的低溫韌性。
心部失效沖擊試驗結(jié)果良好,說明原連鑄坯疊軋?zhí)幉粌H具有良好的低溫韌性,還具有非常好的抗高溫高壓能力。
7 Z向拉伸試驗
鋼板Z向拉伸試驗結(jié)果如圖1所示,厚度方向斷面收縮率≥67%,所有試樣斷裂位置均不在原鑄坯復(fù)合界面處,說明原疊合界面處強(qiáng)度較高,和基體一致,厚度方向性能優(yōu)異。
8 結(jié)語
利用連鑄坯復(fù)合軋制工藝生產(chǎn)的大厚度大單重Q345D鋼板,鑄坯原始復(fù)合界面痕跡基本上消失,復(fù)合界面和基體已無兩樣,各項性能指標(biāo)能很好地滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,具有良好的層狀抗撕裂能力,可以滿足各類高性能大厚度鋼板的生產(chǎn)要求。
作者簡介:孫成龍(1985—),男,遼寧盤錦人,山鋼集團(tuán)濟(jì)南分公司助理工程師,研究方向:熱能與動力
工程。
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