低C含CuNV-F690特厚鋼板的精細(xì)組織和強(qiáng)韌性

萊鋼成功開發(fā)200mm優(yōu)質(zhì)特厚鋼板

為進(jìn)一步拓寬萊鋼特厚鋼板市場空間，4300mm寬厚板生產(chǎn)線近期利用控軋控冷工藝成功開發(fā)200mm厚度規(guī)格q235bz15優(yōu)質(zhì)特厚鋼板。

鞍鋼集團(tuán)鋼鐵研究院與鞍鋼股份鲅魚圈分公司攜手開發(fā)出440mm特厚鋼板，探傷性能滿足客戶要求，并順利供貨，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。特厚鋼板廣泛應(yīng)用于電力、海工、化工、機(jī)械、軍工等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。傳統(tǒng)熱軋方式生產(chǎn)特厚鋼板的原料有模鑄鋼錠、電渣重熔鋼坯、鍛造鋼坯等，但其存在生產(chǎn)成本較高、成材率和探傷合格率較低的弊端，同時(shí)在以熱軋方式生產(chǎn)300mm以上鋼板時(shí)無法保證探傷性能。

采用nb復(fù)合微合金化、直接淬火、回火工藝(dqt),工業(yè)性試制了q690e高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用鋼中厚鋼板,其成分、力學(xué)綜合性能完全符合gb16270-1996標(biāo)準(zhǔn)要求,該工藝設(shè)計(jì)具有較高的推廣運(yùn)用價(jià)值。

80 鋼結(jié)構(gòu) thesteelstructure 近幾年，我國的超高層及大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)進(jìn)入了 快速發(fā)展的時(shí)期。隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的高度、跨度的不斷增大，以 前普遍采用的q345mpa級(jí)鋼板，如sm490b、a572gr50、q345d、 q345gjd等，已不能滿足鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展需要。正在建設(shè)中 的央視主樓、國家游泳中心、國家體育場，其部分構(gòu)件已開始 采用強(qiáng)度更高的q390d、q420c、q460e鋼板。鋼結(jié)構(gòu)建筑的蓬 勃發(fā)展，極大地促進(jìn)了建筑結(jié)構(gòu)用鋼板的研制與開發(fā)。 建筑結(jié)構(gòu)用鋼的特點(diǎn) 建筑結(jié)構(gòu)必須具有一定的抗震能力，能夠滿足“小震不 壞、中震可修、大震不倒”的基本要求。為使建筑物具有一定 的抗震性，建筑結(jié)構(gòu)用鋼應(yīng)具有以下特性： 1.較高的塑性和較低的屈強(qiáng)比 地震發(fā)生時(shí)，較高的塑性和較低的屈強(qiáng)比可以使構(gòu)件在斷 裂之前能夠產(chǎn)生較大的塑性變形，有利于吸收地震能，提高建 筑物的抗震能

針對(duì)模鑄扁錠軋制特厚鋼板超聲波探傷合格率低的問題,采用低倍、掃描電鏡和斷口分析等手段對(duì)超聲波探傷不合鋼板的試樣進(jìn)行檢驗(yàn)和分析。結(jié)果表明,超聲波探傷不合的主要原因是模鑄扁錠疏松缺陷比較嚴(yán)重。通過增加冒口高度、使用高效發(fā)熱劑等手段提高扁錠凝固過程中的補(bǔ)縮能力,增加開坯工序,實(shí)施兩次"高溫、低速、大壓下"工藝,即可將殘留在扁錠中的少量疏松充分壓合。

采用連鑄坯直接軋制生產(chǎn)特厚鋼板時(shí),由于壓縮比的限制,成品的厚度受到極大限制,很難生產(chǎn)產(chǎn)品厚度超過100mm的高質(zhì)量特厚鋼板。文中介紹了復(fù)合軋制生產(chǎn)特厚鋼板的實(shí)驗(yàn)方法、工藝過程以及實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果,包括復(fù)合界面金相組織觀察、z向抗拉強(qiáng)度及拉伸曲線、拉伸樣斷面收縮率、斷口掃描分析、超聲波探傷等。從金相組織看,界面結(jié)合率約99%~100%,從金相圖片上已經(jīng)找不到復(fù)合界面;q345復(fù)合鋼板的z向平均抗拉強(qiáng)度為445mpa,平均斷面收縮率為54.13%,拉伸試樣在微觀上表現(xiàn)為韌性斷裂。從超聲波探傷結(jié)果看,未出現(xiàn)明顯缺陷回波。

特厚鋼板一般指厚度大于100mm的鋼板,多用于軍用和民用的各種重要結(jié)構(gòu),對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有嚴(yán)格要求。為保證特厚板內(nèi)在質(zhì)量,一般要求軋制特厚鋼板的壓縮比[即原料坯(錠)厚度與成品鋼板厚度比例]大于

通過優(yōu)化lf渣系,vd和lf的吹氬制度以及連鑄的工藝參數(shù),有效地提高了鋼水的潔凈度和板坯質(zhì)量,優(yōu)化后鋼水中w(p)≤0.015%、w(s)≤0.003%、w(o)≤4×10-6、w(h)≤1.3×10-6、w(n)≤40×10-6。板坯的中心偏析和疏松均為c類1.0級(jí),鋼板中心偏析和疏松均為c類0.5級(jí);鋼板平均探傷合格率提高了3.15%,探傷合格率最高達(dá)到了99.51%。

編號(hào):2012131獲獎(jiǎng)等級(jí):壹等完成單位:河北鋼鐵集團(tuán)有限公司、舞陽鋼鐵有限責(zé)任公司完成人:賈國生、謝良法、趙文忠、韋明、彭世寶、李杰、王全勝、宋向前、林建農(nóng)、李紅文、李建立、呂建會(huì)、劉利香、王培玉、鄧東升項(xiàng)目簡介:該項(xiàng)目屬冶金科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

高強(qiáng)韌性鋼板矯直工藝的研究與應(yīng)用

韓國核能研究院中子科學(xué)院利用核能技術(shù)，成功研發(fā)出了可對(duì)目前世界上最大厚度鋼板進(jìn)行內(nèi)部探傷的設(shè)備。該設(shè)備可以對(duì)核電站、船舶及海工裝備等使用的80毫米厚鋼板進(jìn)行無破壞性的內(nèi)部結(jié)構(gòu)透視探傷檢查。此前，世界上只能對(duì)最大厚度為60毫米的鋼板進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)無破壞性透視探傷。

介紹了疊軋?zhí)睾皲摪宓膽?yīng)用現(xiàn)狀及其標(biāo)準(zhǔn)制定的需求,對(duì)制定疊軋?zhí)睾皲摪瀹a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的原則和涉及的標(biāo)準(zhǔn)名稱、范圍、尺寸及允許偏差、化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能、表面質(zhì)量、內(nèi)部質(zhì)量以及特殊要求等內(nèi)容進(jìn)行了分析。

采用連鑄板坯軋制的特厚鋼板表面存在裂紋缺陷。采用化學(xué)成分檢驗(yàn)、金相顯微鏡組織觀察、掃描電鏡以及能譜對(duì)裂紋形成機(jī)理進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,裂紋邊緣存在脫碳和氧化物等缺陷,說明連鑄坯表面在軋制前已經(jīng)存在裂紋并在加熱中裂紋內(nèi)發(fā)生氧化和脫碳,導(dǎo)致軋制后的鋼板表面出現(xiàn)裂紋。通過連鑄設(shè)備維護(hù)、優(yōu)化保護(hù)渣性能等措施可以防止裂紋產(chǎn)生。

利用q345連鑄坯料,在某4300mm寬厚板軋機(jī)上針對(duì)q345e-z35鋼種進(jìn)行了厚80mm鋼板的tm-cp工藝試驗(yàn)。結(jié)果表明,采用出爐溫度在1150~1250℃,加熱時(shí)間不超過230min,精軋開軋溫度為770~810℃,終軋溫度為740~780℃,軋后采用層流冷卻,終冷溫度為650~700℃,未再結(jié)晶區(qū)總壓下率大于40%的工藝生產(chǎn)q345e-z35高強(qiáng)度厚板的屈服強(qiáng)度達(dá)到330mpa以上,伸長率達(dá)到30%以上,-40℃沖擊功達(dá)80j以上,z向斷面收縮率大于45%,探傷達(dá)到2級(jí)探傷要求。實(shí)現(xiàn)了良好的強(qiáng)度、韌性和內(nèi)部質(zhì)量的結(jié)合,且不添加微合金元素nb、v和ti,工藝上省去了熱處理工序,降低了生產(chǎn)成本。

南陽漢冶特鋼有限公司采用具有國際知識(shí)產(chǎn)權(quán)水冷模專利技術(shù)生產(chǎn)的250mm厚，保一級(jí)探傷、保性能，抗層狀撕裂性能z向值達(dá)z35級(jí)別的低合金q345d鋼板順利交貨，標(biāo)志著南陽漢冶特鋼公司的抗層狀撕裂大厚度高級(jí)別特厚鋼板研制取得成功。

日前,南陽漢冶特鋼有限公司采用具有國際知識(shí)產(chǎn)權(quán)水冷模專利技術(shù)生產(chǎn)的250mm厚,保一級(jí)探傷、保性能,抗層狀撕裂性能z向值達(dá)z35級(jí)別的低合金q345d鋼板順利交貨,標(biāo)志著南陽漢冶特鋼公司的抗層狀撕裂大厚度高級(jí)別特厚鋼板研制取得成功。

采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡并利用背散射電子衍射(ebsd)的方法對(duì)低碳nicrmov鋼經(jīng)不同冷卻方式獲得的馬氏體/貝氏體組織、亞結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定量分析,研究其對(duì)強(qiáng)韌性的影響。結(jié)果表明:10crni5mov鋼原始奧氏體晶粒內(nèi)的組織經(jīng)不同比例馬氏體、貝氏體混合后,強(qiáng)度變化不大,而韌性隨板條束和板條塊尺寸的減小而提高,此時(shí)單個(gè)板條的寬度在0.38μm左右。進(jìn)一步研究表明,板條束界和板條塊界對(duì)裂紋擴(kuò)展具有相同的阻礙作用,且板條塊寬度對(duì)沖擊韌性的影響作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于板條束。因此,本研究中的板條塊可作為低碳馬氏體鋼對(duì)韌性起作用的組織控制亞單元,即板條塊尺寸為控制韌性的"有效晶粒尺寸"。

為了研究特厚板多層多道焊溫度場分布,對(duì)兩塊板厚60mm的16mn特厚鋼板的焊接過程進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。利用ansys有限元軟件和分布式計(jì)算方法,采用"生死單元"技術(shù)實(shí)現(xiàn)了模擬過程中焊接材料的逐步填充,對(duì)特厚鋼板的對(duì)接多道焊過程進(jìn)行三維瞬態(tài)溫度場數(shù)值模擬。同時(shí)采用埋弧自動(dòng)焊對(duì)16mn特厚鋼板進(jìn)行了17道焊接,焊接工藝參數(shù)與計(jì)算參數(shù)相同,焊接過程采用熱電偶測量溫度場,并與計(jì)算值相比較,結(jié)果表明:分布式計(jì)算方法可以有效縮短計(jì)算時(shí)間,且計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)測量值吻合良好,成功實(shí)現(xiàn)了60mm特厚板多層多道焊的溫度場數(shù)值模擬。

強(qiáng)韌性高錳鋼襯板的開發(fā)和應(yīng)用

Q460C鋼板的混晶組織特征和成因探討

在mms-200熱力模擬機(jī)上,利用膨脹法結(jié)合金相-硬度法,繪制了f690超高強(qiáng)度鋼未變形和變形奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線,研究了形變和冷卻速率對(duì)f690鋼相變行為及顯微組織的影響。結(jié)果表明:850℃施加30%的變形后,一方面促進(jìn)了較低冷卻速率下(≤10℃/s)下的鐵素體和粒狀貝氏體相變,擴(kuò)大了粒狀貝氏體相變冷速范圍;另一方面抑制了較快冷卻速率下的板條貝氏體相變(>10℃/s)。隨著冷卻速率的提高,顯微組織由多邊形鐵素體+粒狀貝氏體向板條貝氏體演變。