低合金高強船板CCSDH36的生產(chǎn)技術(shù)研究

陽雋覦

摘 要：通過采用低碳、Al-Ti微合金化的成分設(shè)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(shù)，開發(fā)了合金用量低、具有良好的低溫韌性的DH36級船板。

關(guān)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(shù)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(shù)難點

掌握控軋控冷技術(shù)，保證鋼板力學性能的均勻性。

2 化學成分設(shè)計

采用在碳、錳元素固溶強化的基礎(chǔ)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(shè)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(zhuǎn)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(shù)。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(jié)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(jié)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(shè)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(jié)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(guān)鍵工藝控制，以鐵水預處理→轉(zhuǎn)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(shè)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