高强度船板控轧控冷替代正火工艺的应用基础研究

摘要

本课题通过对重钢股份公司中板厂普通热轧工艺条件下生产的高强度船板性能的分析，找出了影响高强度船板性能合格率最主要的指标是冲击韧性和强度。根据世界各国将控轧控冷工艺广泛应用于低(微)合金高强度钢开发生产的成功经验，课题围绕用控轧控冷工艺提高高强度船板的强韧性这一目的，通过对高强度船钢钢坯加热制度、粗轧工艺、奥氏体再结晶区轧制温度和变形量、奥氏体未再结晶区轧制温度和变形量、终轧温度、冷却速度等控轧控冷工艺参数进行摸索，并通过这些工艺参数对高强度船板性能的影响分析，以及对中板厂钢板轧后冷却系统的改造，最终提出适合重钢中板厂现有生产设备的高强度船板控轧控冷工艺为：板坯加热温度1150～1250℃，粗轧总变形率为≥70％，道次变形量10～20％；精轧开轧温度≥1000℃，精轧第一轧程道次变形量在10～18％，第二轧程严格采用在奥氏体低温区(即未再结晶区)进行控制轧制工艺，开轧温度小于950℃，控温厚度大于或等于成品厚度的2倍左右，第二轧程道次变形量为8～15％,累计变形率≥50％，终轧温度810～860℃，钢板轧后冷却速度为3～8℃/s，终矫温度为650～720℃。经此控轧控冷工艺生产的高强度船板性能和组织接近或超过正火钢的水平。经过半年的研究应用，重钢中板厂利用控轧控冷替代正火工艺已生产了2.35万吨高强度船板，其热轧态性能合格率超过90％。并且其性能特性值稳定处于较高水平，冲击功平均达到1OOJ左右，因此可用控轧控冷工艺代替并取消高强度船钢的轧后正火工艺，实现以控轧态直接交货；此外通过对重钢中板厂用制定出的控轧控冷工艺生产的高强度船钢实际成分、性能数理统计分析，确定高强度船板的实际炼钢水平，在不增加炼钢生产成本的情况下，制定控轧控冷高强度船板的公司内控化学成分范围。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题背景

1.2重钢船板生产现状

1.3船体结构用钢板重钢公司生产内控标准

1.3.1牌号和化学成分

1.3.2钢板轧制

1.3.3钢板交货状态

1.3.4钢板力学性能

1.3.5钢板轧制规格及碳当量

1.3.6检验规则

1.3.7钢板标志

1.4课题意义及其研究内容

1.4.1课题意义

1.4.2主要研究内容

2试验设备及其试验过程

2.1主要生产、试验和分析设备

2.1.1钢的冶炼设备

2.1.2钢的轧制设备

2.1.3钢的冷却设备

2.1.4试样加工和工艺性能分析设备

2.1.5钢板组织分析仪器

2.2试验方案及过程

2.2.1各工艺参数试验

2.2.2高强度船钢控轧控冷综合工艺试验

3试验结果

3.1各工艺参数试验结果

3.1.1加热温度试验

3.1.2奥氏体再结晶区轧制对高强度船钢综合性能的影响

3.1.3奥氏体未再结晶区轧制对高强度船钢综合性能的影响

3.1.4轧后不同冷却速度对高强度船钢综合性能的影响

3.2控轧控冷综合工艺对高强度船钢性能的影响试验结果

4综合分析

4.1控轧控冷工艺对钢板强韧性的影响机理

4.1.1控制轧制的类型

4.1.2晶粒尺寸与钢材强韧性的关系

4.1.3控制轧制的要素

4.2工艺结果分析及讨论

4.2.1板坯加热温度均匀性对高强度船板性能的影响

4.2.2控温后累计变形量对冲击性能的影响

4.2.3晶粒大小对冲击性能的影响

4.2.4魏氏组织对冲击性能影响

4.2.5组织偏析对性能的影响

4.2.6钢中夹杂对性能的影响

4.2.7控冷方式对性能的影响

4.3重钢高强度船钢综合控轧控冷工艺

4.3.1粗轧工艺

4.3.2精轧工艺

4.3.3冷却工艺

4.4使用效果

4.5高强度船钢化学成分与力学性能的统计分析

4.5.1化学成分和力学性能直方图分析

4.5.2碳、铌含量与强度和塑性的散点图分析

4.5.3化学成分、钢板厚度与强度的回归方程

4.5.4统计结果综合分析

4.5.5控轧控冷高强度船钢成分、性能内控标准

5结论

6致谢

参考文献

附录：高强度船钢控轧控冷实际万分性能表