安钢厚规格低合金结构板开发实践_宽厚板_2005tr.pdf

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1、 第 1】卷第 3期 1 4。2 O O 5年 6月 宽厚 板 W l DE AND HEAVY PI ATE Vo 1 1 1 NO 3 安钢厚规格低合金结构板开发实践 王 立 群(安阳钢铁股份有限公司)摘 要结合生产实际，阐述了安钢厚规格低合金钢板研发过程及设计的成分体 系和采用的冶炼、轧制工 艺措施。关键词 厚规格低合金 性能合格率 微合金化 控制轧制 De v e l o pm e n t o f Low Al l o y S t r uc t ur a l St e e l Pl a t e o f He a v y S i z e i n Any a ng I r o n a n

2、d S t e e l CO Lt d W a n g I i q u n (Any a n g I r o n a n d S t e e l Co Lt d)Ab s t r a c t Th i s a r t i c l e，b a s e d o n p r o d u c t i o n pr a c t i c e，e x p o u n d s r e s e a r c h a n d d e v e l o p me n t p r o c e s s，d e s i g n e d c o mp o s i t i o n s y s t e m a d o p t e

3、d me l t i n g r o l l i n g p r o c e s s f o r l o w a l l o y h e a v y p l e i n Any a n g I r o n a n d S t e e l Co Lt d Ke y wo r d s Lo w a l l o y o f h e a v y s i z e，Co n f o r ma n c e r a t i on i n p r o p e r t i e s，M i c r o a l l o y i n g，Co n t r o l l e d r o l l i n g 1 前言 一 随

4、着市场经济的发展，国内对低合金结构板 的需求更加强劲，尤其是厚度大于 2 5 mi D _ 保性能 的钢板，市场缺 口较大，且钢材价格偏高，主要是 因为厚规 格 中板 特别 是低合 金 中板，由于受 压缩 比的影响，产 品力学性 能难 以保证，致 使产品交货 周期较长。在此情况下，我公司依据市场要求，结 合实际，决定通过采用合理的控制冶炼及轧制工 艺，研 制 开 发 生 产 2 5 4 O i T l m 厚 规 格 Q3 4 5钢 板 以更好地满足市场需求。2工艺流 程 1 0 0 t竖炉冶炼一 L F精 炼一连铸 一坯 料切割 一加 热一 除鳞一 2 8 0 0 mm 轧 机轧制 一矫 直

5、一 冷 却一 剪切一 收集入库 3 开发 工艺难 点及主攻方 向 3 1 标 准要求 依 据 标 准 GB T1 5 9 1 9,1的要 求 Q 5各 规格厚度钢板的性能要求随着厚度的增加，强度 要求降低，但延伸、冲击性能要求没有降低，见表 1。表 1 各规格厚度 Q3 4 5钢板的性能要求 3 2 性 能与成分、规格的关系分 析 3 2 1 安 钢 目前 各规 格厚度 低合 金板 的性 能水 平 安钢 目前各规 格厚度 低合金板的性 能水平见 表 2，从表 2可知，安钢低合金板在 目前工艺条件 下，性能情况 如下：1)随着厚度规格 的增 加，屈服 强度、抗拉 强度、及延伸均降低 这在标准 G

6、B 1 5 9 1 9 4中也有体 维普资讯 http:/ 第 3 期 王立群：安钢厚规格低合金结构板开发实践 l 5 现；2)延伸性能不合格率在规格2 5 mm 时出 现较 明显恶化。表 2 安钢各规格厚度低合金性能水平对比及研发前后厚规格低合金性能对照 品种 规格 总炉数 平均屈服 平均抗拉 平均延伸 平均常温 延伸不合率 屈服不合 总性能 MP a MP a MP a A I J 不合率 Q3 4 5 攻关前 攻关后 6 1 0 1 O 1 4 1 4 5 16 1 6 5 19 2 O 2 5 2 5 4 0 2 5 4 0 1 84 2 39 4 73 0 0 0 0 7 9 1 2

7、 7 0 9 2 8 2 9 7 96 1 O 5 9 6 72 1 1 3 6 2 1 52 1 2 5 3 2 2 成分 与机械性能 的关 系 对安 钢一炼 轧生产 的 Q3 4 5钢板进行 了强 度 与成分 回归，延 伸性 能与成分 回归：1)性 能 与碳 当量散 点 图(图 1)中可 以看 出，强度 富裕 量不 大，屈服 强度在 3 7 0 MP a以下 的 占 较大 比例；延伸呈现 离散分布，分布带较宽；2)强度平均值与碳 当量 回归图 2中可看 出，强度平均值与碳 当量关 系成线性对应关系，每提 高 0 O 1 个碳当量，强度约提高 6 9 5 MP a；3)从延伸平均值与碳 当量

8、 回归 图中可以看 出，延伸平均值与碳当量呈微线性关系，但在现有 6 0 0 5 5 0 皇5 0 0 趔 钕：4 5 0 骥 4 0 0 b 3 5 0 3 O Q _ 一一 一 一 一 ：0 3 2 8 3 0 3 6 8 3 0 3 8 3 3 0 3 9 6 7 0 4 2 3 3 0 4 3 5 0 碳当量 图 2 屈服、抗拉强度 与碳当量回归图 成份范围内变化极小，即随着碳 当量的增加，延伸 3 3 主攻方向的确定 降低的很小 4)强度与碳 当量对应趋势 强于延 伸与碳 当量 对应趋 势。墓 螯 4 三 兰兰 享 三 三 斟 宅，t 9 5 二：二 二=：二 二二 二 二二 二 二

9、 _ _：二 二 ：二=二：图 1 性能 与碳当量散点图 根据以上分析，对于2 5 mm厚规格低合金 钢板，其延伸性能是开发的难点，同时，由于强度 富裕量不大，也应该采取相 应的工艺措 施。因此，我们确定的主攻方 向为延伸性能，其主要思路是 在 目前 Q3 4 5 B成分体 系的基础上，通 过优化设计 成分体系与轧制工艺，将微合金化技术与控制轧 制工艺相结合，进一步提高钢水纯净度，从而在保 证强 度的同时，改善 钢板 延伸性能指标。4采取工艺及措施 4 1 成分设计 1 1 1 采用 中限的I t 及 Mn 成分控制，在保 证强度的同时，降低硫磷含量，如表 3 所示。1 O 4 5 3 2 9

10、 。维普资讯 http:/ l 6 宽厚板 第 l l 卷 表 3成分 设计 4 1 2 微合金元素的选择 在微合金化技术中，常用的 N b、V、A I、T i 等 合金元素可以与碳氮元素交互作用，形成碳化物、氮化物及碳氮化物，这些化合物在高温下溶解，低 温下析出，并以第二相析出的方式分布在基体，有 效阻止 了晶粒的长 大。通过控 制各种工艺参数 可 以控制他们 的固溶、析出行为，从 而提高钢板 的性 能。根据 1 0 0 t电炉 冶炼 特点，考 虑 到 目前 一炼 轧 中板铸 坯质量的现状，通过对 比 N b、V、Al、Ti 等微 合 金元 素，发现 使 用 Al 元 素 比较 经 济，裂纹

11、敏感系数较低，在保证充分脱氧的同时，发挥 A l 钢在高温 固 溶、高 温 变形时的细晶强 化作 用 以及 微 弱 的析出强化作用，决 定 添 加 0 0 1 5 0 0 3 5 Al 作 为强化元 素。4 2 冶炼工艺措施 4 2 1 合理控制 C a O的加入量，降低钢液中 P、S含量。4 2 2合 理 控制 吹氩 时 问，吹 氩时 问 不少 于 2 0 rai n，减少夹杂物，并使E o 3 含量控制在 6 0 1 0 以下。4 2 3 泡 沫渣 碱 度 Bc a o S j o 控 制 在 2左 右。4 3 连铸 工艺措施 4 3 1 在保证铸坯表面质量的同时，优化冷却曲 线，提 高冷

12、却强度，最大限度的保证铸坯内部质 量。4 3 2 压缩二冷段辊缝，降低内部偏析与疏松。4 4 加 热轧制工艺措施 4 4 1 优 化加热制度，提高板坯均匀性 加 热时 间 3 h，加 热段 温 度：l 0 5 0 l 2 0 0 C，均热段温度 l 1 5 0 l 2 5 0 C；两座加热炉同 时交 替出钢，炉膛压力 为微 正压控 制，避 免炉头钢 坯吸 冷风，以保证钢坯加热均 匀。4 4 2 加大中间道次的压下率 根据我厂轧机 的生产能力，通过提高钢坯加 热段温度，钢坯展宽后中间道次的压下率可由原 来 的 1 2 1 5 提高到 1 5 2 0 ，以充分发挥 再结晶区轧制反复完全再结晶对细化

13、晶粒的作 用，获得均匀细小的高温奥氏体组织。4 4 3 优化交叉轧制 的工艺参数 对于 2 5 4 0 mm的低合金钢板，由于终轧温 度 较 高，采 用三 交叉控 轧 工艺，二 开轧温度 9 5 0 C，第 二 轧 程 累计压 下 率控 制 在 5 0 6 0 ，终 轧 温度控 制在 8 3 0 9 0 0 C，以发挥未再结 晶区控 制轧制对晶粒细化作用。4 5 取样方式选择，在标 准 GB 6 3 9 7-8 6规 定范 围内采用较长 的 拉仲试样，同时对于复验试样，采用带肩 比例试 样，以减少 因试验方法 对试验结果造成 的偏差。5 效 果 安钢通过合理的成分设计、连铸工艺、加热制 度、变形制度等工艺措施的采用，所生产的大于 2 5 mm 的 Q3 4 5保性能钢板产量大幅提高，实物 质量满足了 G B T1 5 9 1 9 4的要求，性能合格率 由过去的 7 8 5 提高到 8 7 5 。2 5 4 0 mm低 合金钢板攻关前后 性能实物水平 对 比见表 2。6结论 厚规格低合金钢板的开发，完善了公 司品种 板 的 结构，提 高 了 Q3 4 5系列 钢板 的 总体 市场 竞 争力，进一步提高了产品市场占有率。王立 群，女。1 9 9 2 年毕业于北京科技大学金属压力加工 专业 工学学士学位 收稿 日期：2 0 O J 一1 1 3 0 维普资讯 http:/