連鑄坯復(fù)合軋制120mmQ345D組織性能研究

摘要：濟(jì)鋼采用連鑄坯復(fù)合軋制大單重120mmQ345D鋼板進(jìn)行加熱工藝控制、軋制控制、金相顯微組織、縱向拉伸試驗(yàn)、低溫韌性試驗(yàn)、Z向拉伸試驗(yàn)等分析，結(jié)果顯示，各項(xiàng)性能指標(biāo)能很好地滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，具有良好的層狀抗撕裂能力，可以滿足各類高性能大厚度鋼板的生產(chǎn)要求。

關(guān)鍵詞：中厚板；Q345D鋼板；連鑄坯復(fù)合軋制；120mmQ345D組織性能

中圖分類號(hào)：TG335 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）14-0018-02

近幾年隨著中厚板行業(yè)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，使得國(guó)內(nèi)眾多有基礎(chǔ)、有實(shí)力的厚板生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始涉足特厚板生產(chǎn)領(lǐng)域，加大了附加值較高的大單重特厚鋼板生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)，在大單重特厚鋼板品種開(kāi)發(fā)及市場(chǎng)方面正逐漸呈現(xiàn)出前所未有的競(jìng)爭(zhēng)格局。對(duì)濟(jì)鋼采用連鑄坯復(fù)合軋制大單重120mmQ345D鋼板進(jìn)行加熱工藝控制、軋制控制、金相顯微組織、縱向拉伸試驗(yàn)、低溫韌性試驗(yàn)、Z向拉伸試驗(yàn)等分析，結(jié)果顯示，各項(xiàng)性能指標(biāo)能很好地滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，具有良好的層狀抗撕裂能力，可以滿足各類高性能大厚度鋼板的生產(chǎn)要求。

客戶需求120mm厚度Q345D鋼板，單重26噸，濟(jì)鋼普通連鑄坯不能滿足重量要求，因此采用兩支連鑄坯復(fù)合軋制工藝進(jìn)行生產(chǎn)，滿足了鋼板大單重的要求，主要工藝流程如下：

連鑄坯→表面清理→組合焊接→加熱→軋制→冷卻→正火→檢驗(yàn)→入庫(kù)

1 化學(xué)成分

鋼種采用Nb、V、Ti微合金化設(shè)計(jì)，主要化學(xué)成分，C：0.17，Si：0.31，Mn：1.35，P：0.011，S：0.004，Nb、V、Ti：適量。

2 加熱工藝控制

分為3種方式控制：（1）非裂紋敏感性鋼種；（2）裂紋敏感性鋼種；（3）較高Ni、Cu含量鋼種。120mm厚度Q345D采取非裂紋敏感性鋼種加熱工藝控制。

3 軋制控制

軋制前，調(diào)整pvpc參數(shù)設(shè)置，將預(yù)成型和展寬道次的深度設(shè)置為合適值，避免在軋制中出現(xiàn)減速現(xiàn)象。調(diào)整粗軋機(jī)工作輥常冷水量，軋制結(jié)束后再恢復(fù)正常流量。

采用預(yù)先設(shè)定預(yù)成型階段道次數(shù)的思路，盡可能將初始縱軋階段料長(zhǎng)延伸到能允許的最大程度。選擇預(yù)成型模式，同時(shí)第1道次采取合適的壓下量軋制除鱗。第一道結(jié)束后，將粗軋機(jī)道次壓下量進(jìn)行限制調(diào)整，在預(yù)成型階段，盡可能增加坯料長(zhǎng)度。

在軋制過(guò)程中，保證第一道除鱗，如果第一道除鱗較好，第二道可以不除鱗，后續(xù)視表面情況增加除鱗道次。第1、2道次結(jié)束后，如果除鱗效果不佳，鋼板表面發(fā)黑，給以打回爐，不得繼續(xù)軋制。

軋制過(guò)程中，操作工需密切關(guān)注板坯尾部是否上翹，如果上翹，則采取單道次軋制方式。

在展寬階段，應(yīng)該根據(jù)翹頭情況先增加平整道次。展寬階段應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用盡可能大的壓下量，并在展寬完成后再次進(jìn)行平整。

在進(jìn)行縱軋階段時(shí)，先進(jìn)行正常軋制，如果出現(xiàn)板形異常，建議根據(jù)坯料長(zhǎng)度手動(dòng)擺輥縫，手動(dòng)進(jìn)行橫向平整道次。在不能橫向平整的情況下，如果仍然有翹頭，再選擇進(jìn)行角軋。角軋時(shí)，每一道都會(huì)使軋件在原方向上延伸而使寬度或長(zhǎng)度增加，同時(shí)軋件形狀向四邊形發(fā)展。

在精軋階段，應(yīng)該先利用軋輥有效寬度大于粗軋機(jī)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行中間坯的平整。在頭幾道次軋制時(shí)，應(yīng)該盡可能采用較大壓下量，基本完成厚度軋制后，且在保證板型基本無(wú)翹曲的情況下，限制壓下量采用較小壓下量多道單道次軋制，以保證鋼板的平整。如果中間翹曲嚴(yán)重，還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際成品厚度確定合理的輥縫值，增加手動(dòng)平整道次。

4 金相組織

對(duì)正火后鋼板厚度1/4及1/2位置取樣進(jìn)行金相組織分析，從微觀組織上來(lái)看，1/4位置處帶狀組織比鋼板心部要嚴(yán)重，在心部找不到連鑄坯疊合復(fù)合界面痕跡，復(fù)合界面和基體已無(wú)兩樣，為典型的珠光體、鐵素體組織。

5 拉伸性能

對(duì)鋼板表面、中心及四分之一位置分別取圓棒樣做縱向拉伸檢測(cè)，性能指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)相比，余量適中；表面、1/4處和中心的屈服、拉伸強(qiáng)度差別不大。結(jié)果如表1所示，試樣1（表面）：屈服強(qiáng)度364.15MPa，抗拉強(qiáng)度536.72MPa，伸長(zhǎng)率34.00%。試樣2（1/4處）：屈服強(qiáng)度358.07MPa，抗拉強(qiáng)度530.18MPa，伸長(zhǎng)率29.50%。試樣3（中心）：屈服強(qiáng)度354.09MPa，抗拉強(qiáng)度523.29MPa，伸長(zhǎng)率31.25%。

6 低溫韌性試驗(yàn)

分別取表面、1/4處和中心處橫向沖擊試樣及1/2處失效沖擊試樣（橫向，2%變形），進(jìn)行不同溫度沖擊試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1所示?？梢钥吹剑行臎_擊值明顯高于其他位置，呈現(xiàn)中心沖擊值>表面沖擊值>1/4處沖擊值，1/4處由于為原始鑄坯中心偏析位置，性能最差。沖擊值滿足國(guó)標(biāo)Q345D要求，也能夠滿足Q345E要求，顯示良好的低溫韌性。

心部失效沖擊試驗(yàn)結(jié)果良好，說(shuō)明原連鑄坯疊軋?zhí)幉粌H具有良好的低溫韌性，還具有非常好的抗高溫高壓能力。

7 Z向拉伸試驗(yàn)

鋼板Z向拉伸試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，厚度方向斷面收縮率≥67%，所有試樣斷裂位置均不在原鑄坯復(fù)合界面處，說(shuō)明原疊合界面處強(qiáng)度較高，和基體一致，厚度方向性能優(yōu)異。

8 結(jié)語(yǔ)

利用連鑄坯復(fù)合軋制工藝生產(chǎn)的大厚度大單重Q345D鋼板，鑄坯原始復(fù)合界面痕跡基本上消失，復(fù)合界面和基體已無(wú)兩樣，各項(xiàng)性能指標(biāo)能很好地滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，具有良好的層狀抗撕裂能力，可以滿足各類高性能大厚度鋼板的生產(chǎn)要求。

作者簡(jiǎn)介：孫成龍（1985—），男，遼寧盤錦人，山鋼集團(tuán)濟(jì)南分公司助理工程師，研究方向：熱能與動(dòng)力

工程。

（責(zé)任編輯：周加轉(zhuǎn)）