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        低合金高強船板CCSDH36的生產(chǎn)技術研究

        2015-12-10 09:04:41陽雋覦
        山東工業(yè)技術 2015年24期

        陽雋覦

        摘 要:通過采用低碳、Al-Ti微合金化的成分設計,嚴格控制化學成分及鋼水潔凈度,尤其是TMCP控軋空冷工藝制度等主要冶金技術,開發(fā)了合金用量低、具有良好的低溫韌性的DH36級船板。

        關鍵詞:減量化;TMCP;AlTi;純凈鋼

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.254

        1 產(chǎn)品要求和技術難點

        1.1 產(chǎn)品要求

        滿足國標GB 712-2011及船級社規(guī)范對船板DH36的化學成分和主要性能指標的要求。

        1.2 主要技術難點

        掌握控軋控冷技術,保證鋼板力學性能的均勻性。

        2 化學成分設計

        采用在碳、錳元素固溶強化的基礎上加入微量Al、Ti元素合金化,降低P、S元素含量,控制碳當量,最終獲得良好的組織和力學焊接性能。同時舍棄了Nb、V元素的加入,達到了降低合金成本的目的。

        3 生產(chǎn)試制

        3.1 煉鋼生產(chǎn)

        船板采用的是低碳、微合金化的成分設計,C、Mn、Al、Ti等元素的穩(wěn)定準確控制將直接影響鋼板的力學性能。為保證鋼坯的內(nèi)在質(zhì)量,做到嚴格控制S、P元素和非金屬夾雜。轉爐冶煉終點控制0.05%≤C≤0.10%,P≤0.015、S≤0.025。LF爐深脫硫,做到C、Mn、Ti元素的成分窄控制。后道工序要防止回磷回碳。采用全程保護澆鑄,坯料規(guī)格為250*1870mm(厚*寬)。

        3.2 軋鋼生產(chǎn)

        加熱工序冷/熱坯均進爐,加熱溫度控制為1180~1240℃,保持出鋼溫度1080~1140℃。軋制工序采用二階段控軋和控冷技術。粗軋階段開軋溫度≥1000℃,軋制成中間坯的厚度規(guī)格為140mm并保持空冷。精軋階段開軋溫度≤920℃,終軋溫度控制在800~860℃。軋后水冷返紅溫度為650~720℃。鋼板規(guī)格為60*1800mm(厚*寬)。

        4 產(chǎn)品質(zhì)量

        4.1 板坯低倍

        酸洗后目測結果見表1,無夾雜氣泡,偏析疏松裂紋都符合標準。

        4.2 主要力學性能

        為了驗證船板性能的均勻性,分別在船板的頭部和尾部取樣做力學試驗,厚度60mm的船板加做心部性能試驗。試驗方案:板寬1/4處取樣做常溫拉伸試驗(表2)、板寬1/2處取樣做常溫厚度方向性能試驗(表3)。

        以上實驗數(shù)據(jù)表明,CCSDH36船板擁有良好的強度、塑性和韌性,完全符合船級社規(guī)范和國標要求,性能甚至能達到EH36級別。船板板頭、板尾和心部的強度性能和常規(guī)沖擊性能波動小,性能的均勻性好。不足的是強度富余量不大。

        4.3 金相試驗

        船板的顯微組織為細小的鐵素體+珠光體。奧氏體晶粒度10級,鐵素體晶粒度11級。非金屬夾雜為氧化鋁類0.5級,厚度1/4處非金屬夾雜物含量比厚度1/2處稍高。

        5 討論與分析

        試驗結果表明,鋼板的心部和1/4厚度處的強度、沖擊性能和金相組織差別不大,板頭和板尾的強度、沖擊性能和金相組織液很接近,特別是沖擊性能很好,已經(jīng)達到了E級別,即使去除了位錯的影響,仍獲得良好的低溫韌性。這說明成分設計合理,鋼坯純凈度高,內(nèi)部質(zhì)量好,軋鋼的加熱和軋制冷卻控制合理。

        6 結論

        (1)通過采用低碳、Al、Ti微合金化及成分優(yōu)化、潔凈度控制、TMCP控軋控冷等關鍵工藝控制,以鐵水預處理→轉爐冶煉→LF爐精煉→板坯澆鑄→TMCP控軋控冷的工藝路線成功開發(fā)了新鋼DH36船板,生產(chǎn)工藝穩(wěn)定可靠,合理可行。

        (2)新鋼設計開發(fā)的AlTi系DH36船板性能穩(wěn)定,可焊性好,尤其是-20℃沖擊性能達到200J。

        參考文獻:

        [1]谷慶等.控制軋制工藝對中厚板性能的影響[J].鋼鐵研究,2001(01):12-15.endprint

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