一種特厚板的加工方法

專利名稱：：一種特厚板的加工方法
技術領域：
：本發明屬于鋼板加工制造
技術領域：
，特別是涉及一種特厚板的加工方法。
背景技術：
：特厚鋼板一般指厚度大于60mm的鋼板多用于軍用和民用的的各種重要結構，對產品質量嚴格要求。為保證特厚板內在質量，一般要求軋制特厚鋼板的壓縮比(原料坯厚度與成品鋼板厚度比例)大于3.0。如壓縮比小，用通常方法生產時會出現鋼板內部疏松、偏析清除不夠等問題。現代特厚板軋機一般均用連鑄坯為原料，過去連鑄板坯最大厚度為300mm，可用于生產IOOmm厚鋼板，但對IOOmm以上的鋼板壓縮比不夠。為此，世界各國都在研究采取有效措施改進特厚板生產。目前特厚板的主要生產方式有(1)、加大板坯連鑄機生產板坯厚度現代特厚板軋機一般均用連鑄坯為原料。過處連鑄板坯最大厚度為300mm，可用于生產IOOmm厚鋼板，但對IOOmm以上的鋼板壓縮比不夠。日本新日鐵立式鑄機可澆注245400mm最厚600mm，鑄坯寬度9002360mm，可生產350謹的40Kg級鋼板，200謹的鍋爐、壓力容器用高強度鋼板。德國迪林根也有一臺立式鑄機，生產最大厚度400mm、最大寬度2200mm板坯。我國首鋼集團寶業公司和首秦公司也分別向西門子訂購400mm超厚板坯鑄機；中冶南方公司也準備向寶鋼及武鋼提供400mm超厚板坯鑄機，正在進行前期技術交流。(2)、大變形系數軋制為達到良好的芯部性能，需要用大變形系數軋制。變形系數(變形深入芯部的穿透率)取決于每道次壓下率、工作輥半徑和軋輥與材料之間壓應力接觸區的面積。變形系數愈高，則減少疏松的效率越高。為了改進板坯厚度中心性能，必須盡可能少的道次進行軋制，每道次有盡可能高的壓下率，即大變形系數。用大變形系數進行軋制的一個先決條件是有大功率軋機，迪林根5500mm四輥軋機最大軋制力108000KN，最大扭矩4500KN·m，單道次最大壓下量可達60mm，對生產特厚板中芯部質量提供保證。我國現有多套5m、4.3m,3.8m高剛度軋機，為生產特厚板創造了良好的條件。(3)、從用普通澆注扁錠到電渣鋼錠軋制對于厚度超150mm鋼板過去一般用大型扁鋼錠軋制。經過試驗采用電渣鋼錠作為厚板軋機原料，由于其組織致密，偏析小，可減少壓縮比數。舞陽鋼廠成功投產了最大40噸、斷面尺寸2000X950mm大型板錠電渣爐，為生產特厚板積累了豐富的經驗。(4)、鍛造一軋制法過去生產高質量特厚板的方法是用鍛造機將大型鋼錠鍛造成鋼坯，再送軋機軋制成厚板。但此種方法成本過高，不易推廣使用。JFE專利，可將連鑄板坯在寬度和厚度方向雙向鍛造后再送軋機軋制，在壓縮比小于2.0的條件下制造出合格的特厚板，工廠實踐中已有壓縮比為1.271.9即生產出160220mm鋼板的成功實例，(5)、連鑄機末端大壓下法日本住友金屬在連鑄時對鑄坯中心疏松進行控制，即在板坯連鑄機末端設置壓下輥，在鑄坯中心固相率大于80%時，對鑄坯給予大壓下，達到降低鑄坯中心疏松程度，從而減少軋制壓縮比。住友公司用上述方法在壓縮比1.52.5時生產出內部質量優良的特厚板，如300mm厚板坯軋制出200mm特厚板。(6)、焊接復合鋼坯法日本JFE提出將兩塊連鑄板坯相對的接合面用砂帶研磨機磨去板坯的黑皮面，研磨厚度約2mm，將板坯疊放后放在真空室中，用電子束焊接或惰性氣體保護焊將板坯四周密封焊牢，然后送厚板軋機軋制成厚板(加熱溫度大于1000)，用(380mm+380mm)板坯軋制成340mm特厚板，壓縮比1.8。濟鋼“一種生產特厚板的工藝方法”專利，主要克服傳統模型鑄造制坯和電渣重熔制坯生產特厚鋼板存在的缺點。其主要步驟是，坯塊切割定尺、機械整坯(用銑床、刨床或噴丸去除鑄坯單面氧化層、平正、清潔)、組坯裝夾(將加工后兩坯清潔面相對疊合、對正裝夾)、裝入電子束焊機真空室抽真空、電子束焊接密封邊縫組坯、組坯入爐加熱、經控溫熱軋等生產特厚鋼板。該工藝方法比傳統電渣重熔生產工藝產率高，電能消耗大量減少，生產設備投資較小，生產成本低。與傳統模鑄生產工藝相比較，解決了大型模鑄錠心部偏析和疏松的問題局限；成材率高，坯料組合成材率在90%以上。但該方法也僅限于方案，無生產實績。(7)、現有技術存在缺陷特厚板生產是一個質量要求高、難度大的系統工程，牽涉到煉鋼、精煉、連鑄、軋制、熱處理等諸多方面，目前特厚板生產工藝未詳盡研究。特厚板內在質量在很大程度上取決于煉鋼、連鑄的質量，上述特厚板生產技術有些是正在研究、探索的，不能直接應用、指導生產。以上6種特厚板生產方式設備投入大；在傳統方法上需要增加一系列工序，操作和管理不便；并且，一般寬厚板廠無法生產IOOmm以上特厚板，技術限制性大。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種特厚板的加工方法，以解決現有技術中特厚板的加工的質量和成本問題。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種特厚板的加工方法。本發明的原理降低磷P、硫S含量、減少鋼水中夾雜物、運用運用“氧化物冶金”的原理，提高連鑄坯的內部質量；加熱均勻板坯成分及組織、大變形系數軋制、輔以鋼板熱處理，提高特厚板內部質量。(1)、降低鋼中P、S含量，保證鋼板的韌性及減少鋼板各向異性；提高碳C、錳Mn含量保證鋼板厚度效應后的強度。(2)、LF爐精煉，保證鋼中夾雜物充分上浮，減少鋼中夾雜物；LF爐中深脫硫S，進一步降低鋼中硫S含量；精煉后鈣Ca處理改善鑄坯中硫化錳MnS的形態；(3)、真空處理減少鋼中氣體夾雜，特別是降低鋼中氫H含量，提高鋼水純凈度。運用“氧化物冶金”的原理，加微量鈦處理，促進三氧化二鈦Ti203在凝固初期析出，以細化凝固組織，細化連鑄坯坯組織；加微量鈦處理，控制再加熱時抑制晶粒長大，軋制后析出氮化鈦TiN控制晶粒長大。(4)、高溫、長時間加熱改善鑄坯的成分偏析，使板坯出爐的成分組織均勻；高溫、大壓下、慢速軋制，促進板坯芯部的變形率、充分反復再結晶細化鋼板的晶粒，保證鋼板的內部質量。(5)、熱處理正火改善鋼的綜合性能，提高特厚板的強韌性匹配。(6)、超聲波探傷保證出廠鋼板的內部質量。有益效果與現有技術相比，本發明具有以下優點a、本發明特厚板生產壓縮比小，壓縮比僅為1.73；b、本發明特厚板生產工序簡單，生產特厚板不增加設備；C、本發明生產特厚板內部質量良好；d、本發明生產特厚板性能均勻，性能有較大富余量。圖1是本發明的流程圖。具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。實施例1如圖1所示，本發明的方法流程為(1)、工藝流程轉爐煉鋼一精練一真空脫氣(VD、RH)—連鑄一加熱一軋制一精整一探傷一性能檢驗。(2)、煉鋼工序碳C、錳Mn成分按中上限控制，磷P彡0.015%、硫S彡0.015%，(3)、精煉深脫硫S處理使硫S彡0.005%；LF爐精煉后喂硅-鈣(Si-Ca)線。(4)、真空處理時間VD0.5托以下保持時間15min或RH真空處理時間15min以上；真空后加微量鈦處理[Ti]0.010%0.025%。(5)、連鑄中包過熱度控制1020°C;連鑄拉速采用中板鑄坯生產典拉速降低一檔執行；生產連鑄坯厚度260mm(鑄機生產最大厚度)。(6)、加熱加熱溫度比中板生產提高30—50°C，出爐溫度大于1150°C;加熱速度1015min/cm，總在爐時間大于5h。(7)、軋制采用“高溫、大壓下、慢速”軋制技術，不使用自動軋制，手動軋制；壓下規程編制按軋機的能力選用最大道次壓下量，最大道次壓下率可達15%以上。(8)、軋后冷卻軋后ACC冷卻選擇弱冷工藝，冷卻至700730°C空冷。(9)、正火溫度選擇比中板高20°C(如Q345系列正火溫度910_930°C)；在爐時間按1.52.Omin/mmX板厚mm計算；空冷。(10)、精整、探傷、檢驗按照相關技術要求進行精整、探傷、檢驗。特厚板生產性能及低倍檢查實績表1典型軋制規程<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表2可看出鋼板性能均勻，其超聲波探傷合格，鋼板內部質量良好。權利要求一種特厚板的加工方法，其特征在于包括以下步驟，a.煉鋼，碳C、錳Mn的成分控制在標準規定的中上限，磷P、硫S的質量分別小于等于0.015％；b.精煉，深脫硫S，其含量小于等于0.005％；c.真空處理；d.連鑄；e.加熱；f.軋制；g.軋后正火；h.正火。2.根據權利要求1所述的一種特厚板的加工方法，其特征在于所述的步驟c中的真空處理VD0.5托以下保持時間15min或RH真空處理時間15min以上，真空處理后加鈦，成分按Ti0.01%0.025%控制。3.根據權利要求1所述的一種特厚板的加工方法，其特征在于所述的步驟d中的中包過熱度10°C20°C。4.根據權利要求1所述的一種特厚板的加工方法，其特征在于所述的步驟e中的加熱的速度為1015min/Cm，出爐溫度大于1150°C。5.根據權利要求1所述的一種特厚板的加工方法，其特征在于所述的步驟g中的軋后ACC冷卻為弱冷工藝，冷卻至700°C730°C。全文摘要本發明涉及一種特厚板的加工方法，包括以下步驟，煉鋼，碳C、錳Mn的成分控制在標準規定成分的中上限，磷P、硫S的質量分別小于等于0.015％；精煉，深脫硫S，其含量小于等于0.005％；真空處理；連鑄；加熱；軋制；軋后正火；正火。所述的步驟c中的真空處理VD0.5托以下保持時間15min或RH真空處理時間15min以上，真空處理后加鈦，成分按Ti0.01％～0.025％控制。所述的步驟d中的中包過熱度10℃～20℃。本發明可解決現有技術中特厚板的加工的質量和成本問題。文檔編號C21D1/00GK101831526SQ20101018635公開日2010年9月15日申請日期2010年5月27日優先權日2010年5月27日發明者劉艷,張偉偉,張慶雨,朱凱,楊云清,金海俊申請人:寧波鋼鐵有限公司