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鞍钢研制高强度特厚板

发布时间:2013-07-22 05:43 作者:互联网 来源:
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近年来的研究表明,对钢材成分进行优化,将铌质量分数提高到0.07%以上,将碳质量分数降低至低于0.06%,提高了再结晶温度,因而可以采用HTP工艺(高温轧制),明显提高钢的低温韧性,改善钢的焊接性能,减
 近年来的研究表明,对钢材成分进行优化,将质量分数提高到0.07%以上,将质量分数降低至低于0.06%,提高了再结晶温度,因而可以采用HTP工艺(高温轧制),明显提高的低温韧性改善钢的焊接性能,减少连铸过程中合金元素尤其元素的偏析,使成分均匀,保证产品性能的均匀稳定。采用这种工艺,可以降低轧机负荷,不仅对低轧制能力的轧机有利,而且对装备水平高的轧机同样有利,所以目前已成为高强度管线钢生产的主要工艺。但是,所生产的钢板厚度一般在28.6mm以下。
最近,鞍钢技术中心根据上述工艺原理,作了进一步改进,采用铌质量分数为0.09%、高锰、添加Cr-B且不含的低成本设计,开发了厚度达到50~100mm,屈服强度大于等于600MPa的特厚高强度钢板。钢板的基本成分设计为:C≤0.05,Si:0.1~0.5,Mn:1.0~2.0,Cr:0.2~1.0,Ti:0.005~0.030,B:0.0005~0.0030,铌质量分数为0.09%。设计钢种的工业试制在鞍钢5500宽厚板生产线上进行,采用高温控轧HTP工艺和控制冷却相结合,轧后钢板进行600℃高温回火。试验钢种生产工艺流程为:铁水预处理—转炉冶炼—精炼(LF+RH)—处理—连铸—板坯清理—板坯加—控制轧制—控制冷却—回火。轧制钢板厚度达到80和100mm。试制实践表明,经过上述成分优化后,钢板的未再结晶温度提高至1000℃以上,故使钢板的表面和芯部均可控制在未再结晶区轧制,达到了细化晶粒,避免混晶的目的。由于采用HTP+回火工艺,钢板厚度方向强韧性匹配良好,性能均匀,回火后的钢板芯部冲击韧性获得显著提升,-20℃冲击功达到82~104J。所获钢板的屈服强度为655至755MPa,抗拉强度为720~805MPa。实验结果显示,随着厚度的增加强度波动有所增大,这是由于层流冷却过程中钢板内部和表面冷却速度不同,致使内部和表面形成不同显微组织所造成的。根据CCT曲线并结合金相组织观察可知,其厚度1/4处冷却速率大约在2℃/s左右;厚度1/2处冷却速率仅为0.5~1.0℃/s,故组织粗大,甚至出现黑色珠状组织;只有表层冷却速率可以达到15~20℃/s。可见在该化学成分下要生产厚度80mm以上厚板,所用的5500生产线的冷却能力仍嫌不足。解决这个问题的办法是回火。在实验室对80与100mm厚的钢板进行高温回火和解剖试验表明,回火后钢板的韧性有了大幅度提高,即使厚度1/2处的冲击功也达到了标准规定的47J。(一员)

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