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高强度、高韧性Q355C钢板生产关键技术

发布时间:2014/6/16 15:04:16信息来源:www.51nmb.com点击:

主要品种有:Q355C钢板、高韧性船板(Rp0.2=500~800MPa级高低温冲击韧性、抗层状撕裂);高强度、低屈强比抗震钢板(Rp0.2≥500MPa,Rp0.2/Rm <0.8);高强高韧性管线钢板(X90、X100、X120,抗大变形X80、X100,厚壁大口径海底油气管线钢X70、X80);抗层状撕裂Z向中厚板(海洋平台、建筑梁柱用板);高强韧特厚板(Rp0.2=400~600MPa、300(350)mm×5 300mm×25 000mm);超高强工程机械钢板(Rp0.2≥960MPa);高性能压力容器、锅炉用钢板(Rm=510~780MPa、调质、抗低温冲击性优良、焊接性优良);不使用微合金、合金元素而强度、寿命提高1~2倍的下一代高强度结构钢材;超****悬浮设备用钢材(如****潮汐及海上发电设备用钢材)等。生产这些品种的关键技术有如下几个方面: 化学成分****控制与高洁净钢冶金技术。化学成分的****性和分布均匀性是影响钢材力学性能的关键因素。化学成分波动小化应包括不同炉号、批次的稳定生产和连铸过程各种元素的小偏析。一般要求除符合国家标准和国际标准外,企业还应制定更严格的企业标准。钢的洁净度影响到钢材的力学性能,特别是韧性和表面质量。转炉冶炼+钢水精炼技术生产洁净钢的纯净度应达到w{[S]+[P]+[N]+[O]+[H]}≤0.012%。

2)低成本高性能微合金化技术。微合金元素与C、N、O、S能形成多种化合物,从而对钢材性能产生多种影响。
目前使用广泛的微合金元素是Ti、V、Nb,它们能够生成碳、氮化合物,并有细化晶粒或析出强化作用,提高强度,改善抗断裂能力。微合金元素能够影响显微组织的主要参数包括:晶粒尺寸、晶粒形状、各种尺寸的析出物、基体组织(铁素体、马氏体、贝氏体)、位错密度等。根据系统的冶金材料学机制研究实现微合金化材料的成分和组织结构的****设计与****控制,将此项技术广泛应用于管线钢、高强高韧性船板、容器钢板等的生产。
3)低温大压下轧制、控制轧制与控制冷却(TMCP)与新一代TMCP技术。在低温未再结晶区增大变形量,可使晶粒内部产生大量滑移带和位错带,增大了有效晶界面积,使形核位置增多和分散,形成细小铁素体晶粒,提高钢材低温韧性。
TMCP技术是除控制开轧温度外,控制轧制过程及终轧道次变形量和轧制温度,并进行冷却过程控制,以细化晶粒、提高钢材强度和韧性。新一代TMCP技术除了对轧制过程控制外,采用先进的超快速冷却技术对热轧和冷却过程中的微观组织进行有效调控,实现细晶强化、纳米析出强化、相变强化等综合强化。
采用可达到极限冷却速度的在线超快速冷却能产生更大的强韧化效果,可在进一步细化铁素体的同时,使珠光体分布均匀,消除带状组织,并使中厚板有可能形成细贝氏体组织或高强复相组织。
4)超宽厚板连铸及轧制生产工艺技术。航空母舰、超****油轮等使用的特宽(>5 000mm)、特厚(200~400mm)钢板采用高洁净钢连铸板坯直接经热轧成形及冷却控制的生产工艺,Z 向性能控制是关键技术之一。
5)超高强中厚板的应用技术。材料强度的提高,带来矫直困难、残余应力控制、成形过程回弹增大等一系列问题,需要研究具体的用户成形过程,****超高强钢构件的几何与尺寸精度。
6)中厚板离线或在线热处理强化技术。离线或在线热处理包括形变热处理、连续超快冷却及淬火与回火控制等技术在内的热处理工艺控制,是综合利用材料形变与相变强化、析出强化等强化机制,将压力加工与热处理工艺相结合,获得终高强韧性的综合性能。
7)围绕低成本、稳定生产和高性能产品的开发和生产,重点解决生产工艺控制、产品性能评价和用户使用的关键技术问题。例如:
① 氧化物冶金与夹杂物有利化利用技术,钢质洁净化与连铸板坯偏析控制技术;
② 高强度中厚板产品板形控制技术,厚规格板材TMCP技术,大单重厚板生产技术,以及Q235~Q345级中厚板成分工艺集约化(或柔性化)轧制技术;
③ 超高强度钢板应用技术,材料强度的提高,带来成形过程回弹、残余应力控制等一系列问题,需要研究具体的用户矫平、下料、成形、焊接等过程,****超高强钢构件的几何与尺寸精度;
④ 延迟断裂性能评价方法的建立、材料抗高温断裂性能评价技术及材料止裂性能评价技术。
8)高强及超高强中厚板的尺寸形状高精度轧制与高精度在线检测技术。

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