中厚钢板的生产中控轧控冷工艺模板.doc

现在在中厚钢板生产中控轧控冷(TMCP)工艺已普遍应用，并在管线钢、高强度结构钢、海洋平台用钢、造船板等生产中发挥了主动作用，大大提升了钢板综合性能，节省了宝贵合金元素。不过，TMCP处理钢板性能离散度较大，而且部分钢种要求很苛刻临界轧制。所以，对于生产厚规格、高性能钢板，尤其是要求性能均匀性比较高锅炉压力容器钢板、桥梁钢板、高层建筑钢板、Z向钢板等，传统离线热处理方法仍然是难以替换。所以一个定在生产高性能品种钢为主中厚板厂，建设一条现代化中厚板热处理生产线，是在设计之初就必需考虑问题。建设热处理工序应统筹考虑问题1对炼钢、轧钢工序设备要求中厚板轧后热处理炉是生产高技术含量、高附加值产品不可缺乏关键设备，所以应定位在生产“双高”产品，要求钢质纯净、有害元素和夹杂物含量低，板坯厚度要满足一定压缩比，配置有控轧控冷设施等。这就要求前面炼钢和轧钢工序含有生产“双高”产品条件，如炼钢工序要配置有铁水预处理设施、大吨位顶底复吹转炉或高功率电炉、LF/VD/RH等炉外精炼设施、直弧形大板坯连铸机等，轧钢工序要配置有高刚度强力轧机、ACC(DQ)、强力矫直机等。2对轧钢厂场地要求在建设中厚板厂时，要考虑精整能力足够大，也就是后面剪切、冷床等能力要大于前面轧钢能力，方便于充足发挥轧机潜能。一样假如一个中厚板厂定在生产高技术含量、高附加值产品时，就要考虑厂房后部工序要留有充足火焰切割、探伤、热处理生产线场地。因为对于需要热处理钢板来说，通常40mm以上厚规格钢板受剪切能力限制，需要火焰切割，而且热处理钢种很多要求逐张探伤。所以，在厂房设计时要留有足够场地，不然将严重制约生产能力发挥。探伤通常可安排在热处理之前，这么探伤不合可直接改判以节省热处理费用，但正火经过再结晶细化均匀组织，对于一些微小探伤缺点有改善作用，尤其是合金含量较高钢种。所以，有些品种可安排在热处理以后探伤。不过，热处理对于大分层和夹杂造成探伤缺点基础无能为力。中厚板热处理关键方法中厚钢板热处理关键方法有正火、调质(淬火+高温回火)、正火+控冷、正火+回火、回火、退火、直接淬火(DQ)、直接淬火+回火等。其中，处理量最大是正火板，包含正火+回火，大约占全部热处理产品70%左右；其次是调质板，占15%左右；其它如回火等占15%。中厚板热处理工艺步骤见图1。图1中厚板热处理工艺步骤1正火工艺特点及注意事项正火也叫常化或正常化，其目标在于使上一道工序中产生非正常组织(如铁素体晶粒粗大、魏氏组织、带状组织、非铁素体+珠光体组织产物等亚共析钢组织缺点)经过重结晶、均匀化组织给予改善(对低碳钢为细小等轴铁素体+均匀分布块状珠光体组织)，从而改善其力学性能和工艺性能。正火能够作为预备热处理，也能够作为最终热处理。对机加工零件结构钢来说，正火多半作为预备热处理，为随即切削加工和最终热处理做组织准备；对低碳低合金钢板来说，正火全部是作为最终热处理，使钢板含有所要求组织，从而使其含有所要求力学性能和工艺性能。钢板正火处理后晶粒细、碳化物分布均匀，力学性能良好。正火工艺可使现在普遍应用以Nb、V、Ti等强碳氮化物形成元素低(微)合金高强度钢板12延伸、低温冲击韧性和冷弯性能大幅改善。但值得注意是，正火在提升热轧低碳低合金钢板工艺性能同时，往往降低钢强度，屈服强度和抗拉强度通常降低20～50MPa，对于控轧控冷钢板严重可降低80～120MPa。所以，为确保钢板交货性能，在正火钢板成份设计时，应不一样于通常控轧控冷钢板，可合适增加C、Mn等固溶强化元素以提升强度(注意碳当量指标不要过高)，即使热轧后钢板延伸率或冲击功有所降低，但这两项指标在正火处理后会有大幅提升。2正火+控冷(+回火)新工艺常化炉除处理“双高”产品外，另一大作用是挽救很多热轧后延伸或冲击不合产品，降低改判率。但随之而来一个问题是部分延伸、冲击不合需挽救产品本身强度富裕量小，轻易造成处理后强度反而不合。这除了在正火温度、时间上能够做部分调整外，还能够应用正火+控冷(+回火)工艺。为预防很多钢板正火后强度大幅降低，现在中国武钢、舞钢、重钢、太钢等全部开发了正火+控制冷却工艺，利用炉后淬火机或简易水冷设施等进行正火后弱水冷(水雾等)工艺，可很好地填补钢板强度损失，依据太钢经验，钢板强度可提升10MPa。对于控制冷却后钢板性能波动较大钢种或ASTM(美国材料和试验协会)中要求正火后加速冷却必需回火钢种还可应用正火+控冷+回火工艺。3正火+回火在锅炉压力容器钢板处理中采取较多，尤其是CrMo钢多采取正火+高温回火。4调质(淬火+高温回火)多年来，超级钢、超低碳贝氏体钢等生产技术蓬勃发展，很多传统调质处理生产屈服强度450MPa以上钢板利用超细晶等技术已经能够生产，但对于压力容器、石油储罐、桥梁、军工等关键结构钢板，很多标准和用户还是要求钢板以调质状态