吉滿剛

（天津榮程聯(lián)合鋼鐵集團(tuán)有限公司，天津 300352）

1 材料性能

27SiMn 的性能優(yōu)于30Mn2 鋼，淬透性較高，在水中臨界淬透直徑達(dá)8mm ～22mm，可切削性良好，冷變形塑性及焊接性中等；另外鋼在熱處理時(shí)韌性減低不多，但卻有相當(dāng)高的強(qiáng)度和耐磨性，特別是水淬時(shí)仍有較高的韌性；但是此鋼對(duì)白點(diǎn)敏感性大，熱處理時(shí)有回火脆性傾向及過(guò)熱敏感性。這種鋼主要在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，用于制造要求高韌性和耐磨性的熱沖壓件；也可在正火或熱軋供應(yīng)狀態(tài)下使用

2 坯料及產(chǎn)品規(guī)格

坯料規(guī)格：300mm×350mm，330mm×400mm；坯料長(zhǎng)度7m ～7.8m，重量：5500kg ～6500kg。

成品規(guī)格：φ45mm ～220mm 熱軋圓鋼。

坯料表面質(zhì)量要求：連鑄坯表面不得有目視可見(jiàn)的重接、翻皮、結(jié)疤、夾雜。

不得有深度大于1mm的裂紋；不得有深度或高于2mm的劃痕、壓痕、氣孔、皺紋、凸塊、凹坑、橫向振痕；連鑄坯橫截面不得有影響使用的縮孔、皮下氣泡、裂紋；連鑄坯表面如存在上述不允許有或超出允許規(guī)定的缺陷，應(yīng)進(jìn)行清除。清除寬度不得小于深度的6倍，長(zhǎng)度不得小于深度的10倍。整修后缺陷部位應(yīng)圓滑、無(wú)棱角。整修深度不得大于連鑄坯直徑的5%，清除深度自實(shí)際尺寸算起。

3 技術(shù)要求

（1）化學(xué)成分。

表1 鋼材料化學(xué)成分分析

（2）工藝路線。轉(zhuǎn)爐-LF-VD-連鑄-裝爐（熱軋）-軋制-入坑緩冷-精整-檢驗(yàn)-入庫(kù)。

（3）軋制及交貨狀態(tài)。鋼材以熱軋狀態(tài)交貨。

4 煉鋼操作要點(diǎn)

4.1 轉(zhuǎn)爐

（1）進(jìn)料、通電、吹氮、助熔。轉(zhuǎn)爐目標(biāo)成分控制，C0.15% ～ 0.22%，Si0.9% ～ 1.1%，Mn1.1% ～ 1.25%，P ≤0.015%，S ≤0.025%。

（2）供氧制度，總管氧壓不低于1.2MPa,采用恒壓變槍操作，設(shè)定工作氧壓0.9MPa，氧氣流量11000m3/h ～13000m3/h，純供氧時(shí)間控制在12min ～14min。吹煉過(guò)程氧槍控制范圍距液面1.0m ～1.4m，基本槍位1.2m，拉碳槍位1.0m，重點(diǎn)拉碳前要有高槍位操作，同時(shí)配加適量螢石，確保化透爐渣，終點(diǎn)槍位控制要求有低槍位操作，而且不得低于30s。吹煉過(guò)程做到早化渣、化透渣、不返干、不噴濺、拉準(zhǔn)碳。

（3）全熔清溫度≥1560℃取樣分析，并作為調(diào)整成分依據(jù)。

（4）出鋼條件溫度1610℃～1630℃，P ≤0.012%

（5）放鋼1/3 時(shí)，鋼包內(nèi)加入合金Si-Mn500KG，加石灰一車，提前造渣。出鋼操作采用擋渣出鋼，出鋼時(shí)間控制在2min ～3min，要求紅包出鋼，鋼包清潔干凈。

4.2 精煉

（1）出鋼入LF 工位等待精煉，精煉前期和調(diào)整成分時(shí)采用大攪拌吹氬強(qiáng)度，強(qiáng)化脫硫和均勻成分。

（2）通電后補(bǔ)加石灰或精煉渣，調(diào)節(jié)渣量及流動(dòng)性。

（3）飄碳粉還原白渣后取樣分析，根據(jù)取樣結(jié)果調(diào)整成分。強(qiáng)化精煉前中期成分調(diào)整操作，較少調(diào)整成分次數(shù)，提高調(diào)整成分命中率，保證鋼水成分均勻、穩(wěn)定。

（4）吊包前喂Ca-Si 線150m ～350m，結(jié)束后吹氬≥5min。

（5）正常連鑄鋼水吊包溫度1580℃～1590℃，出鋼溫度1610℃～1620℃，第一爐開(kāi)澆溫度1605℃～1615℃。

4.3 連鑄

（1）檢查冷卻水、電、氣、液壓，自動(dòng)控制處于正常狀態(tài)。鋼水鎮(zhèn)靜時(shí)間≤3min。

（2）出鋼前10min，做好引錠頭，中間包水口烘烤溫度＞1000℃，做好澆注前準(zhǔn)備工作。

（3）鋼包座包后，中包關(guān)閉烘槍，鎖緊塞棒機(jī)構(gòu)，開(kāi)到澆注位中包對(duì)中。

（4）大包開(kāi)澆后，中包鋼水液面高度400mm 時(shí)中包開(kāi)澆。

（5）起步拉速0.5m/min，目標(biāo)拉速1.8m/min ～2.0m/min。

（6）液相線溫度1498℃，中包過(guò)熱度控制在25℃～40℃。

（7）比水量0.8L/kg。

（8）保護(hù)渣、覆蓋劑要求干燥，結(jié)晶器保護(hù)渣厚度15mm。

（9）新包澆注時(shí)，溫度適當(dāng)提高10℃～20℃。

5 軋鋼操作要點(diǎn)

（1）連鑄鋼坯入爐采用熱裝形式，入爐溫度不得低于400℃。

（2）鋼坯各段加熱溫度及總加熱時(shí)間符合如下要求。

表2 鋼坯入爐加熱階段分析

（3）熱坯走預(yù)熱爐出爐工藝要求。熱坯可以進(jìn)預(yù)熱爐保溫或待溫，出爐溫度≥500℃執(zhí)行熱裝工藝；出爐溫度≥400℃執(zhí)行熱裝工藝，但應(yīng)適當(dāng)降低加熱爐預(yù)熱段溫度50℃～100℃，適當(dāng)延長(zhǎng)在爐加熱時(shí)間20min以上；禁止少數(shù)幾支鑄坯入爐保溫或待溫。

（4）為保證除磷效果，鋼坯加熱時(shí)控制加熱爐內(nèi)各段氣氛，加一段為0.85 ～1.1，加二段為0.9 ～1.2，均熱段為0.95 ～1.3，按強(qiáng)氧化氣氛控制。

（5）高壓水除磷壓力≥20MPa。

（6）軋制溫度控制。

鋼坯開(kāi)軋溫度1100℃～1160℃，頭尾溫差≤50℃，陰陽(yáng)面溫差≤30℃；中軋入口溫度≥950℃；終軋溫度≥800℃；鋸切溫度≥750℃；上冷床溫度≥700℃。

（7）軋線共采用9 架軋機(jī)。粗軋開(kāi)坯采用Φ950 二輥可逆軋機(jī)，最多往復(fù)軋制9 個(gè)道次；中軋機(jī)組由6 架Φ750 短應(yīng)力線軋機(jī)組成，精軋機(jī)組由2 架Φ550 短應(yīng)力線軋機(jī)組成，中軋與精軋為連續(xù)無(wú)扭軋制。各架次參數(shù)設(shè)定嚴(yán)格按軋制參數(shù)表進(jìn)行設(shè)定。

（8）緩冷工藝要求。

Ф ≤90mm，入坑溫度≥400℃，緩冷時(shí)間≥18h；

Ф ≤120mm，入坑溫度≥410℃，，緩冷時(shí)間≥24h；

Ф ≤150mm，入坑溫度≥420℃，緩冷時(shí)間≥32h；

Ф ≤220mm，入坑溫度≥450℃，緩冷時(shí)間≥36h。

（9）尺寸要求。產(chǎn)品尺寸精度滿足GB/T 702-2017 標(biāo)準(zhǔn)第2組的要求。

Ф75.0mm ～Ф80.0mm，直徑公差：±0.70mm；

＞Ф80.0mm ～Ф110.0mm，直徑公差：±1.00mm；

＞Ф110.0mm ～Ф150.0mm，直徑公差：±1.30mm；

＞Ф150.0mm ～Ф200.0mm，直徑公差：±1.80mm；

＞Ф200.0mm ～Ф220.0mm，直徑公差：±2.5mm。

棒材產(chǎn)品不圓度。

產(chǎn)品的不圓度滿足GB/T 702-2017 標(biāo)準(zhǔn)的要求。

Ф75.0mm ～Ф80.0mm，不圓度不大于公稱直徑公差的65%；＞Ф80.0mm，不圓度不大于公稱直徑公差的70%。

棒材產(chǎn)品彎曲度。

棒材產(chǎn)品每米彎曲度≤4mm，總彎曲度≤0.4%。

6 理化檢驗(yàn)要求

6.1 力學(xué)性能

用熱處理鋼材制成試樣測(cè)定鋼材的縱向力學(xué)性能和退火或高溫回火狀態(tài)的硬度，檢驗(yàn)結(jié)果需符合如下要求：抗拉強(qiáng)度≥980MPa，屈服點(diǎn)≥830MPa，斷面收縮率≥30%，斷后伸長(zhǎng)率≥10%，退火或高溫回火布氏硬度≤217。

6.2 低倍

鋼材橫截面酸浸低倍組織試片上不得有目視可見(jiàn)的縮孔、氣泡、裂紋、夾雜、白點(diǎn)、晶間裂紋。

6.3 晶粒度

圓鋼按GB/T6394 進(jìn)行奧氏體晶粒度檢驗(yàn)及評(píng)級(jí)，奧氏體晶粒度≥5.0 級(jí)。

6.4 脫碳層

采用金相法檢驗(yàn)每邊脫碳層不大于直徑的1.5%。

6.5 表面質(zhì)量

成品表面不得有裂紋、結(jié)疤、折疊、夾雜，如有上述缺陷必須清除，清除寬度不小于深度的5 倍，同一截面最大清除深度不得大于一處，允許有個(gè)別細(xì)小劃痕、壓痕、麻點(diǎn)及深度不超過(guò)0.2mm 的細(xì)小裂紋存在。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上生產(chǎn)工藝及理化檢驗(yàn)方法，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，強(qiáng)化各關(guān)鍵點(diǎn)位工藝控制，嚴(yán)格執(zhí)行控軋控冷制度，進(jìn)行小批量試軋，產(chǎn)品組織性能完全符合用戶使用要求。