中厚板生产技术发展
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我国中厚板轧机概况和中厚板轧机新技术1、我国中厚板轧机概况热轧中厚板生产设备包括热连轧机组、中厚板轧机和炉卷轧机等。
热连轧宽带钢轧机适合生产薄而窄的产品,常规中厚板轧机适合生产厚而宽的产品,而新兴的宽规格卷轧中厚板轧机(炉卷)能够生产前两种轧机生产比较困难的薄而宽规格的产品。
国内中厚板产量主要来源于中厚板轧机,其次是热连轧机。
随着长期生产实践与科学技术的不断进步,中厚板轧机生产工艺有两种方案:一是,传统的常规中厚板生产线,采用单张钢板轧制方式。
轧机布置型式有:三辊劳特式轧机(已淘汰);单机架四辊轧机;双机架布置,即二辊粗轧机+四辊精轧机或四辊粗轧机+四辊精轧机。
二是,卷轧中厚板生产线,即炉卷轧机,该工艺是从上世纪80年代逐步发展起来的,既可单张钢板轧制,又可采用卷轧方式生产中厚板。
我国于1936年在鞍钢建成第一套2300中板轧机(三辊劳特式)。
新中国于1958年和1966年先后建成了鞍钢2800/1700半连续钢板轧机和武钢2800中厚板轧机、太钢2300/1700炉卷轧机。
1978年建成了舞钢4200宽厚板轧机。
宝钢5000、沙钢5000、鞍钢5500宽厚板轧机分别于2005年、2006年、2008年建成投产。
我国常规的中厚板轧机目前可分三类,1类:4.3m和5m高水平轧机;2类:以3.5m为代表的中等水平轧机;3类:2.3、2.8m老旧轧机。
2008年,我国中厚板轧机将达到59套,产能5553万t/a。
到2010年我国中厚板轧机产能将达到6500~7000万t/a。
2、中厚板轧机新技术我国中厚板轧机经过近些年来的改造和引进,采用了许多新技术,如在大多数轧机上普遍采用了液压AGC和轧机过程控制系统,部分轧机已经采用立辊轧机的AWC、工作辊弯辊技术及CVC技术等。
特别是宝钢5000、沙钢5000、鞍钢5500宽厚板轧机,均采用了当今世界上最先进的轧机新技术。
以宝钢5000mm轧机为例其采用的新技术:1)采用了高水平的控制轧制和控制冷却工艺。
中厚板的发展现状及趋势近些年国市场对中厚板的需求一直保持增长态势, 尤其是从2000年开始, 这一需求攀升速度急剧加快, 最主要的拉动因素是基础设施建设用钢结构、造船工业、桥梁建设、油气开发及输送等行业的蓬勃发展。
中厚板是重要的建筑钢材品种,广泛用于机械制造、桥梁、厂房、电站、城市公共建筑等,由于国民经济的高速发展,拉动了中厚板市场的需求并促进了中厚板行业的快速发展。
近3 年,全国新上马宽厚板轧机共29 条,产能达到11 539 万t ,产品结构正向更宽更厚的方向倾斜,且由原始的普碳钢板向高强度品种钢发展。
[1]1 全国中厚板的现状1.1 近几年中厚板的生产和消耗由于国民经济强大需求的拉动和综合国力的增强, 中国冶金工业出现了前所未有的发展机遇和发展速度。
1987 - 2004 年成品钢材产量、中厚板(卷) 产量及2000 - 2004年中厚板产量见表1。
截至2003年底中国已建成的中厚板轧机生产能力1719万吨, 其中宽度4000 mm以上中厚板轧机生产能力320万吨, 3500~3800 mm轧机生产能力305万吨, 2800~3000 mm轧机生产能力360万吨, 2300~2700 mm轧机生产能力734万吨。
据不完全统计, 2004 年底投产和在建的中厚板轧机有15套, 生产能力1435万吨。
其中2套(宝钢、沙钢) 为5000 mm宽厚板轧机, 生产能力290万吨;3套(南钢、安钢、韶钢) 炉卷轧机, 生产能力310万吨; 3500~3800 mm轧机生产能力880万吨; 2500~2800 mm 轧机生产能力265 万吨。
至2004年底中国共有中厚板轧机以及专门生产中厚板的炉卷轧机约29套, 中厚板轧机总生产能力约为2000~2500万吨。
[2]1.2 中厚板轧机分布情况由表2可见,到2007 年底,全国中厚板产能已超过1 亿t 。
目前,全国已拥有各类中厚板轧机52 套,其中,华东地区20 套,生产能力2 100 万t ,其套数和能力均排第一,占中厚板总产能的3817 %;华北地区16 套,生产能力1 580 万t ,约占29 %;中南地区11套,生产能力1 250 万t ,约占23 %;东北地区3 套,生产能力280 万t ,占5 %;西南与西北地区各1 套,生产能力100~120 万t ,分别占2 %。
中厚板行业分析报告及未来五至十年行业发展报告目录绪论 (5)一、中厚板行业发展状况及市场分析 (5)(一)、中国中厚板市场行业驱动因素分析 (5)(二)、中厚板行业结构分析 (6)(三)、中厚板行业各因素(PEST)分析 (7)1、政策因素 (7)2、经济因素 (8)3、社会因素 (8)4、技术因素 (9)(四)、中厚板行业市场规模分析 (9)(五)、中厚板行业特征分析 (9)(六)、中厚板行业相关政策体系不健全 (10)二、中厚板行业(2023-2028)发展趋势预测 (11)(一)、中厚板行业当下面临的机会和挑战 (11)(二)、中厚板行业经营理念快速转变的意义 (12)(三)、整合中厚板行业的技术服务 (12)(四)、迅速转变中厚板企业的增长动力 (12)三、2023-2028年中厚板企业市场突破具体策略 (13)(一)、密切关注竞争对手的策略,提高中厚板产品在行业内的竞争力 (13)(二)、使用中厚板行业市场渗透策略,不断开发新客户 (14)(三)、实施中厚板行业市场发展战略,不断开拓各类市场创新源 (14)(四)、不断提高产品质量,建立覆盖完善的服务体系 (14)(五)、实施线上线下融合,深化中厚板行业国内外市场拓展 (14)(六)、在市场开发中结合渗透和其他策略 (15)四、中厚板企业战略选择 (15)(一)、中厚板行业SWOT分析 (16)(二)、中厚板企业战略确定 (17)(三)、中厚板行业PEST分析 (17)1、政策因素 (17)2、经济因素 (17)3、社会因素 (18)4、技术因素 (18)五、2023-2028年中厚板业市场运行趋势及存在问题分析 (19)(一)、2023-2028年中厚板业市场运行动态分析 (19)(二)、现阶段中厚板业存在的问题 (19)(三)、现阶段中厚板业存在的问题 (20)(四)、规范中厚板业的发展 (21)六、中厚板行业竞争分析 (22)(一)、中厚板行业国内外对比分析 (22)(二)、中国中厚板行业品牌竞争格局分析 (23)(三)、中国中厚板行业竞争强度分析 (24)1、中国中厚板行业现有企业竞争情况 (24)2、中国中厚板行业上游议价能力分析 (24)3、中国中厚板行业下游议价能力分析 (24)4、中国中厚板行业新进入者威胁分析 (24)5、中国中厚板行业替代品威胁分析 (25)(四)、初创公司大独角兽领衔 (25)(五)、上市公司双雄深耕多年 (25)(六)、中厚板巨头综合优势明显 (26)七、2023-2028年中厚板业竞争格局展望 (26)(一)、中厚板业经济周期分析 (26)(二)、中厚板业的增长与波动分析 (27)(三)、中厚板业市场成熟度分析 (27)八、中厚板行业多元化趋势 (28)(一)、宏观机制升级 (28)(二)、服务模式多元化 (28)(三)、新的价格战将不可避免 (29)(四)、社会化特征增强 (29)(五)、信息化实施力度加大 (29)(六)、生态化建设进一步开放 (30)1、内生发展闭环,对外输出价值 (30)2、开放平台,共建生态 (30)(七)、呈现集群化分布 (30)(八)、各信息化厂商推动中厚板发展 (31)(九)、政府采购政策加码 (32)(十)、个性化定制受宠 (32)(十一)、品牌不断强化 (32)(十二)、互联网已经成为标配“风生水起“ (33)(十三)、一体式服务为发展趋势 (33)(十四)、政策手段的奖惩力度加大 (33)九、中厚板行业风险控制解析 (34)(一)、中厚板行业系统风险分析 (34)(二)、中厚板业第二产业的经营风险 (34)十、中厚板行业未来发展机会 (34)(一)、在中厚板行业中通过产品差异化获得商机 (34)(二)、借助中厚板行业市场差异赢得商机 (35)(三)、借助中厚板行业服务差异化抓住商机 (35)(四)、借助中厚板行业客户差异化把握商机 (36)(五)、借助中厚板行业渠道差异来寻求商机 (36)十一、中厚板成功突围策略 (37)(一)、寻找中厚板行业准差异化消费者兴趣诉求点 (37)(二)、中厚板行业精准定位与无声消费教育 (37)(三)、从中厚板行业硬文广告传播到深度合作 (38)(四)、公益营销竞争激烈 (38)(五)、电子商务提升中厚板行业广告效果 (38)(六)、中厚板行业渠道以多种形式传播 (39)(七)、强调市场细分,深耕中厚板产业 (39)绪论本文主要分析了中厚板行业公司在未来五年(2023-2028)中的市场突破份额,并提供了指导意见。
鞍钢中厚板发展历程鞍钢中厚板是指厚度为6-150mm的板材,广泛应用于船舶、桥梁、建筑、压力容器等领域。
随着产业发展的需要,鞍钢中厚板的研发和生产经历了多个阶段。
20世纪50年代初,鞍钢投入了生产中厚板的准备工作。
当时国内对于中厚板需求量较大,但技术水平相对较低,受制于进口,鞍钢决定推行中厚板生产线建设。
经过多年努力,鞍钢于1957年建成了10万吨的中厚板生产线,开始了中厚板的生产。
然而,由于技术水平的限制和原料不足,鞍钢在短期内无法满足市场需求。
为了达到更高的生产能力和质量标准,鞍钢开始了大规模的技术改造和设备更新。
1968年,鞍钢引进了苏联的中厚板生产线,并进行了适应性改造。
这一举措使鞍钢的中厚板生产能力大幅提升,并逐渐获得了市场的认可。
1980年代初期是鞍钢中厚板发展的关键时期,鞍钢积极引进国外先进技术和设备,大力推进中厚板的研发和生产。
1985年,鞍钢成功开发出了我国第一片100mm中厚板,填补了国内空白。
随后,鞍钢又先后突破了115mm、120mm、125mm等大中厚板技术,并实现了批量生产。
这一系列的突破使鞍钢中厚板在国内市场上逐渐占据优势地位。
21世纪初,鞍钢中厚板的生产技术进一步发展。
鞍钢采用了先进的TMCP技术(热机械控制轧制技术),通过调整轧制工艺参数,使中厚板具有更好的力学性能和焊接性能。
同时,鞍钢注重产品的研发和多元化,推出了耐候钢板、耐磨钢板、低温钢板等多种中厚板产品,满足不同领域的需求。
今天,鞍钢中厚板已发展成为中国最大的中厚板生产基地,产品出口至世界各地。
鞍钢通过技术改造和创新,使中厚板的质量和性能不断提高,为国内外各个行业的发展提供了重要支持。
同时,鞍钢还注重环保和可持续发展,将绿色生产理念贯穿于中厚板的整个生产过程。
总的来说,鞍钢中厚板的发展历程充满了艰辛和努力。
从最初的技术落后到如今的领先地位,鞍钢凭借不断的创新和改革推动了中厚板行业的发展。
相信在未来,鞍钢中厚板将继续不断突破和进步,为中国钢铁业的发展做出更大的贡献。
日本JFE钢铁公司开始开发采用水淬火的热机械控制工艺(TMCP),作为高强度、高韧性,具有优良焊接性能钢板生产技术的核心技术。
下面简单介绍由JFE钢铁公司开发和应用的中厚板制造技术,包括超级-OLAC技术,一种新的中厚板加速冷却技术以及HOP技术(热处理在线工艺),一种加速冷却后的在线热处理工艺。
同时,下面还介绍Easyfab钢板制造技术,即通过应用具有新功能的冷矫直机将中厚板中残余应力降至零。
一、新加速冷却技术——“超级-OLAC”技术的开发与控制轧制技术一起,加速冷却技术是TMCP工艺的核心技术。
JFE钢铁公司是世界上首家开发并成功在中厚板生产中应用在线加速冷却技术的钢铁企业。
在上世纪90年代初,采用加速冷却技术制造的TMCP钢实现了提高钢板强度、改进焊接性能的目的,从而有助于焊接结构建筑用钢使用的合理化和提高建筑的安全性,并开始用于造船业。
然而,最近几年对钢板质量的要求日趋严格,如减少强度下降等。
为了满足新的要求,基于一个全新的概念,JFE钢铁公司进行了大量研究以获得解决与传统冷却技术问题相关的方案,并开发出新一代加速冷却工艺,称之为超级-OLAC工艺,并应用于JFE钢铁公司西日本钢厂。
当中厚板进行水淬火时出现的热传递和沸腾现象可以大致分为两种方式,即核胞沸腾和薄膜沸腾。
在前一种沸腾中,冷却水直接与钢接触,热量通过产生的泡传递。
相比之下,后一种沸腾中在钢与冷却水间形成一个蒸汽薄膜,热量是通过蒸汽薄膜传递。
核胞沸腾的冷却能力比薄膜沸腾更高。
在中厚板冷却开始时,中厚板表面温度较高,薄膜沸腾起主导作用。
然而,随着中厚板表面温度的下降,蒸汽薄膜变得不稳定,冷却水开始局部上直接与中厚板接触,沸腾逐渐转向核胞沸腾。
此外,在瞬时沸腾状态下,当薄膜沸腾和核胞沸腾共存时,随着冷却的继续,冷却能力提高。
采用传统冷却方法,如喷淋冷却和层流冷却时,如果冷却水流量提高以强化冷却,冷却迅速地转换成瞬时沸腾,是核胞沸腾和薄膜沸腾的混合。
2023年中厚板行业市场前景分析中厚板是指厚度在4.5mm-25mm之间的钢板,是构造钢、桥梁钢、造船钢、管线钢等重点领域的重要原材料。
中厚板广泛应用于船舶制造、钢结构制造、汽车制造、造桥工程、大型机械制造等领域。
中厚板的市场前景主要受以下因素影响:一、钢材需求的增长钢材作为工业制造的基本材料之一,随着工业、城市建设的发展,对钢材的需求不断增长。
中厚板作为钢材品种之一,广泛应用于钢结构、船舶、汽车等行业,随着这些行业的不断发展,对中厚板的需求也在不断增加。
例如,钢结构行业的快速发展直接促进了中厚板的需求增长。
据中国工程机械商贸网统计数据,2019年,我国钢结构需求量将达6800万吨,预示着中厚板的市场需求空间巨大。
二、产业升级带动需求产业升级所需的技术水平、生产设备、质量控制等要求越来越高,对中厚板的质量、性能、规格等方面提出越来越高的要求。
随着制造业的升级,对中厚板质量的要求会更加严格。
同时,随着中厚板的技术不断提高和更新换代,其产值增长也必然会随之上升。
三、环保政策推动产业转型中国的绿色发展理念正逐渐普及,环保政策推动产业转型,加强对环保的要求。
这意味着中厚板行业在生产过程中必须更加注重环保问题,减少对环境的污染,提高能耗效益。
这对于加强中厚板的市场竞争力、占有优势位置、实现品牌效应等各方面会起到积极作用。
四、国家政策引导中厚板行业未来发展需要国家政策的积极引导和支持。
国家政策的引导包括利润补贴、财政扶持等,这些举措将有助于中厚板行业的规范化、规模化发展,厂家的管理和生产水平将会得到极大提高。
同时,制度的完善和政策的支持,也将为中厚板行业带来更加广阔的市场空间和发展机遇。
总之,中厚板作为一种重要的工业材料,在未来的发展中有着广阔的市场。
在未来,中厚板厂家可以更好地利用技术革新,不断增强自身的竞争力,令市场更加成熟和稳定,为行业的更加快速和可持续的发展,打下坚实的基础。
2023年中厚板行业市场规模分析中厚板是一种板材产品,常用于建筑、机械制造、船舶制造等领域。
中厚板的厚度在6mm到100mm之间,属于中厚板范围。
随着工业化进程不断推进,中厚板在各行各业中的应用越来越广泛。
下面,我们从市场规模、行业发展以及市场前景等方面来分析中厚板行业的发展情况。
一、市场规模据数据统计,我国的中厚板市场规模庞大。
以国内最大的钢铁企业鞍钢为例,其中厚板年产量达到100万吨以上。
而在全国范围内,中厚板年产量已达到8000万吨以上。
而且随着国家对中厚板需求的不断增加,市场规模还在不断扩大。
在应用领域方面,建筑业是中厚板的主要消费行业。
建筑用中厚板主要用于制作大型建筑物的骨架结构和墙体支撑等。
此外,中厚板还广泛应用于汽车、船舶、机械制造等领域,这些领域的需求也在不断增加。
二、行业发展中厚板行业已经成为我国重要的行业之一。
目前,我国的中厚板生产水平和技术水平不断提高,同时,也在向自主研发和创新、生产环保型产品方向发展。
在一些重点领域,我国已经形成了领先的中厚板生产和应用体系。
例如,在建筑和汽车领域,国内企业的中厚板产品已经能够满足高品质的需求,具有较强的国际竞争力。
此外,在环保方面,中厚板行业也在向生产环保型产品方向发展。
近年来,一些企业已将环保要求作为产品设计和生产的首要目标。
在生产过程中,这些企业严格控制环保指标,并通过技术手段提高储能能力,减少环境污染。
三、市场前景随着我国经济不断发展,中厚板行业的市场前景非常广阔。
未来,中厚板将在建筑领域发挥重要作用,满足高层建筑、桥梁等大型工程对中厚板的需求。
而在汽车和机械制造领域,中厚板的需求也将继续增长。
此外,在国家大力推进绿色环保发展的情况下,生产环保型中厚板产品的市场前景也非常广阔。
这种产品对环境的污染更小、资源消耗更少,符合现代人类的生态环保理念和社会责任意识。
四、结论综合分析,中厚板行业作为我国钢铁行业的重要组成部分,其市场规模庞大,且有着广阔的市场前景。
中厚板生产技术发展摘要;中厚板生产技术是经济发展状况的重要钢铁产品标志之一。
通过查阅书籍、期刊、技术资料及相关情报的收集,本文主要介绍了中厚板生产的主要原材料,基本工艺设备,以及新型的轧机。
关键字;中厚板;连铸坯;轧制工艺;新型轧机1 中厚板生产原料选择中厚板产品用途广泛,使用环境复杂,对产品尺寸精度,尤其是性能要求各不相同,因此要求高质量,低成本的生产原料。
中厚板材所用的原料主要有钢锭和钢坯两种类型,其中,钢坯按生产方式的不同又可分为初轧坯、连铸坯。
根据钢材品种、规格和生产工艺的不同,对坯料断面的大小和厚宽比有着不同的要求,对于钢锭和钢坯来说,其适用生产中厚板材的种类和范围也各不相同,现重点介绍如下两种坯料的特点。
1.1 钢锭用钢锭直接轧制中厚板是中厚板生产早期的主要生产方式。
在20世纪70年代中期以前,钢铁企业生产规模普遍较小,总体装备技术水平较为落后,板坯连铸设备尚处在早期应用阶段,因此钢锭直接用于中厚板生产比较普遍。
目前用钢锭直接轧制中厚板材的生产方式较少见到,主要用于特厚钢板和部分钢种的生产。
一般说来,用钢锭作原料直接轧制钢板存在很多缺点:一是钢锭生产占用的场地较大,生产周期较长,各种耗材的用量很大,成材率较低;二是生产效率低,生产成本高,产物的废弃物多,大大地限制了钢铁企业的生产规模;三是常规工艺生产的钢锭,由于结晶凝固的时间比较短,钢中的夹杂物不能充分上浮,因此钢锭中的夹杂、疏松较严重,缩孔较深,且容易形成二次缩孔,再由于轧制过程中压缩比较小,钢锭存在的上述问题难以在轧制中解除,因此用该原料生产的中厚板表面质量差,钢锭被作为大批量生产中厚板的原料已经被淘汰。
[1]1.2 连铸坯中厚板的原料,经历了钢锭-初轧坯-连铸坯的演变,初轧机基本被淘汰。
连铸坯是用板坯连铸机将钢水连续不断地注入其结晶器,一定厚度和宽度的板坯连续地被拉出,并切成一定长度,连铸坯的优点是:(1)简化和缩短了冶金生产过程,减少了厂房和设备投资;(2)节约能源,提高了金属的所得率;(3)物理化学性能均匀;因此采用连铸坯对于提高产品质量,降低生产成本是很有意义的[2]。
1.2.1 连铸坯尺寸的确定连铸坯厚度尺寸的确定:为保证钢板的组织和性能,其厚度保证轧制有一定的压缩比,采用多大的压缩比好,其说法不一,美国认为4~5,日本要求6以上,德国提出3.3即可。
为保证质量,对一般用途钢坯,宜选用压缩比为6~8,重要的用途宜选用8~10以上。
连铸坯长度的确定:当板坯需要宽展轧制时,长度受到粗轧机座辊身长度限制,一般最大取辊身长度减去500mm;终轧温度和轧件的头尾温差,也是确定坯料长度的限制条件。
连铸坯的厚度可以达到320mm,宽度可以达到800~2500mm,重量可以达到45t。
[3]1.3 原料的材质原料的材质首先是要保证材料符合标准对该钢种提出的化学成分要求。
目前,钢水净化技术已在国际上被普遍使用,使钢中的杂质含量大为减少,可达到P+S小于0.003%,H2小于0.0001%,O2小于0.002%,As、Sn小于0.004%,Sb小于0.006%。
其次要保证钢锭或连铸坯的浇铸质量。
1.3.1 中厚板中各元素在控制轧制中的作用中厚钢板普通热轧工艺主要是保证产品的几何形状,为提高生产效率和保证较低的变形抗力和设备的安全,一般都采用高温轧制,开轧温度在1250~1300℃,终轧温度在750~950℃。
轧后钢板空冷。
因而钢板的金相组织比较粗大,金属的性能不好。
为了获得较好的综合性能,只有调整钢的化学成分和采用轧后钢板热处理工艺,例如采用正火热处理或调质热处理工艺。
从前,为提高钢的强度,而增加钢中碳和锰的含量(直到ω(C)=0.3%,ω(Mn)=1.5%),这虽然使钢的强度提高,但焊接性能降低,并且引起脆性。
为保证焊接质量,必须限制碳和锰的含量。
1.3.1.1 常规元素在控制轧制中的作用(1)碳的作用,经过控制轧制,由于晶粒细化,ω(C)=0.10%钢的σs值相当于普通轧制ω(C)=0.20%钢(其他成分相同)的σs值。
碳对钢的韧性和可焊性不利,但经控制轧制,晶粒细化和珠光体数量减少,带来韧性的提高,可以抵消碳本身对韧性不利的影响。
因而,当采用控制轧制工艺时都适当降低钢中碳的含量,一般ω(Ce)≤0.40%,因而钢板具有很好的韧性和可焊接性能。
用控制轧制工艺生产屈服强度为420MPa级的钢板其含碳量在ω(C)=0.20%左右,450MPa级以上板材用钢的含碳量ω(C)≤0.10%,但不小于0.05%,否则因Ar;温度上升,使晶粒粗大而不均匀。
3(2)锰的作用,锰在控制轧制中是重要的元素,主要起细化晶粒作用,提高强,由此导致:度,增加韧性,锰能降低相变温度Ar31)扩大了加工温度范围,增大奥氏体变形区的压下道次和变形量,充分细化奥氏体晶粒。
2)由于铁原子在铁素体区比在奥氏体区中的自扩散系数大一个数量级,所以;温度降低,在温度相同的条件下,铁素体晶粒比奥氏体晶粒容易长大,但因Ar3使铁素体晶粒长大机会大为减少。
ω(Mn)增加1.5%,Ar温度下降100℃左右。
3锰对钢的塑性影响不大。
锰能脱氧,形成MnS取代低熔点的FeS,减少热脆性。
锰还能固溶强化铁素体。
采用控制轧制的钢中锰含量一般在1.3%~1.5%范围,有的达到2.0%,锰含量太高时易形成贝氏体组织,对韧性不利。
(3)硫的作用,S在钢中形成MnS后,尤其在低温轧制时,随轧制方向拉长延伸,使钢的各向异性加大,尤其对横向冲击韧性不利,对塑性也不利,严重时导S腐蚀能力大为下降。
致钢板分层。
含S高时,抗H2高强韧性控制轧制用钢的S含量:一般要求ω(S)不大于0.010%。
(4)磷的影响,磷作为有害元素一般说应愈少愈好,控制轧制用钢的磷含量一般要求ω(P)不大于0.020%。
(5)钥的作用,加入铂是为了进一步提高强度(一般是500MPa级以上的钢才加入)和要求较高的加工硬化率。
控制轧制用钢含铜量一般是ω(Mo)=0.5%左右。
(6)镍、铬、铜的作用,它们可以提高钢的强度。
N高可以改善钢的韧性,但其总量不应超过ω(Ni)=0.5%,否则对综合性能不利。
(7)铝的作用,钢中存在可镕铝时[ω(A1)=0.03%~0.06%],对性能是有利的,形成AlN可细化晶粒,固定N,可提高钢的韧性,但是对控制轧制用钢一般不追求残铝量。
1.3.2 微合金元素在控制轧制中的作用在控制轧制工艺中大量采用微合金元素,使之在钢中形成碳、氮或碳氮化合物,利用在不同条件下产生固溶和析出机理起到抑制品粒长大及沉淀强化的作用。
在控制轧制工艺中,前者更为重要。
机理研究表明:加入微量元素能提高强度,如不采用控制轧制工艺,钢的韧性反而变坏;只有采用控制轧制工艺,才能得到强度和韧性的同时提高。
钢中加入铝、钒、钻等元素,在加热时可以阻止奥氏体品粒的长大,提高粗化温度,在热变形过程中,铝、钒、钦的碳化物能阻止再结晶后的晶粒长大,使晶粒细化,扩大奥氏体未再结晶区,增加未再结晶区的变形量和轧制道次,使相变后铁素体晶粒细化。
铝能产生显著的晶粒细化和中等的沉淀强化作用。
含铝量小至万分之几就很有效果。
随着钻含量增加,将发生强烈的沉淀强化,使钢的强度提高。
但是钻含量对品粒细化却是中等的作用,对韧性的改善效果差些。
钒能产生中等程度的沉淀强化和比较弱的品粒细化作用。
氯能加强钒的效果。
可以将钒的沉淀强化和钢的晶粒细化作用结合起来。
从细化铁家体品粒的效果来看,铝最为明显,钦次之,钒最差。
其含量分别为”ω(Nb)=0.049%,ω(T1)=0.06%和ω(V)=0.08%较为合适;含量再增大,则细化铁素体晶粒效果并不增大。
含铝、钒、钻钢必须采用控制轧制工艺,使晶粒细化及弥散强化,并且使铁素体数量增加、珠代他数量下陷.在强陵提高的同时改善韧性、使脆性转变温度降低,达到高强韧性的目的。
[4]2 中厚板轧制工艺中厚板的生产工主要包括艺包括:加热,轧制,精整与热处理。
2.1 加热中厚板加热多使用连续式加热炉,连续式加热炉有推钢式和步进式。
近十年来加热技术的发展以节约燃料、提高热效率为主要目标,主要的技术进展表现为以下几个方面:加热炉炉型由推钢式发展为步进式,步进式加热炉操作上便于调整坯料的间隙和加热时间,易于调整出炉节奏,以适应冷装坯、热装坯、冷热混装坯在炉内的加热条件控制。
另一方面表现为由单纯加热冷坯,发展为冷热混装或全部为热坯。
板坯装炉温度每升高100℃,加热炉的热耗能降低80~120k/kg,实现热装能有效地降低能耗。
第三方面是提高加热炉的热效率,在减少废气的热损失、减少炉体辐射热损失、回收废热等方面采取了相应技术措施,如降低炉底强度、增加炉长,以减少废气的热损失;采用绝热炉墙以减少辐射热损失等。
2.1.1 加热的目的及要求将室温提高到满足热加工所需温度的过程称为钢的加热。
加热的目的有:第一,提高钢的塑性和降低变形抗力。
钢在常温状态下的塑性较差,且轧制十分困难,通过加热,可以明显提高钢的塑性,使钢变软,改善钢的轧制条件。
同时,坯料在轧制温度较高时,对轧辊的变形抗力较小;当轧制温度较低时,相应的变形抗力会增大。
因此,轧制温度高时,变形抗力小,可以较大的压下量进行轧制,减少轧辊的磨损或断辊及轧机设备事故。
例如,高碳钢在常温下的变形抗力约为600MPa,这样在轧制时就需要很大的轧制力,消耗大量能源,而且制造困难,磨损快。
如果将它加热至1200℃时,变形抗力将会降至30MPa,比常温下的变形抗力低20倍。
第二,使坯料内外温度均匀,坯料内外温差会使金属产生内应力而造成中厚板的废品或缺陷。
通过均热使坯料断面内外温差缩小,避免出现危险的温度应力。
第三,改变金属的组织。
消除钢坯在浇注中带来的一些组织缺陷。
钢的加热应满足下列要求:(1)加热温度应严格控制在规定的温度范围,防止产生加热缺陷。
钢的加热应当保证在轧制全过程都具有足够的可塑性,满足生产要求,但并非说钢的加热温度愈高愈好,而应有一定的限度,过高的加热温度可能会产生废品和浪费能源。
(2)加热制度必须满足不同钢种、不同断面、不同形状的钢坯在具体条件下合理加热。
(3)钢坯的加热温度应在长度、宽度和断面均匀一致。
2.2 轧制中厚板的轧制过程包括除鳞、粗轧、精轧三个阶段。
2.2.1 除鳞钢板表面质量是钢板重要的质量指标之一。
高温加热时产生的氧化铁皮要及时去除,若清理不及时或清理不干净,会被压入钢板,产生麻点,因此轧前除鳞是保证获得优良表面的关键。
除鳞的方法有多种,有利用撒在板坯上的食盐在高温下爆破除氧化铁皮。
还有在粗轧机前设置一台立辊轧机轧制侧边,即可破碎氧化铁皮,也能同时起调整坯料宽度的作用。
目前中厚板轧机上已经普遍采用造价低廉的高压水除鳞箱,它能满足清除初生氧化铁皮的需要,这种情况已成定局c用高压水泵将高压水供给除鳞箱,水压过去一般在10~12MPa左右,这一压力偏低。