16MnR 中厚板轧制规程制定
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攀枝花学院学生课程设计（论文）题目：16MnR中厚板轧制规程制定学生姓名：学号：200911101052所在院(系)：材料工程学院专业：材料成型及控制工程班级： 2011级压力加工班指导教师：肖玄职称：讲师2014年10 月13 日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书目录1 绪论 (5)2中厚板生产工艺 (6)2.2中厚板生产工艺流程的制订 (7)2.3 中厚板生产工艺流程 (7)2.3.1坯料 (7)2.3.1.1坯料的选择 (7)2.3.1.2 铸坯的材质 (8)2.3.1.3 铸坯检查与清理 (8)2.3.2坯料加热 (8)2.3.2.1 加热炉选择 (8)2.3.2.2加热温度 (9)2.3.2.3 加热速度 (9)2.3.2.4 加热时间 (9)2.3.2.5保温时间 (9)2.3.2.6 燃料选择 (9)2.3.3 轧制 (10)2.3.3.1 除鳞 (10)2.3.3.2 粗轧 (10)2.3.3.3 精轧 (11)2.3.4 中厚板轧后冷却 (11)2.3.4.1 冷却方式 (11)2.3.4.2 冷床 (12)2.3.5 精整及热处理 (12)2.3.5.1 热处理 (13)2.3.5.2 矫直 (13)2.3.5.3 翻板、表面检查及修磨 (13)2.3.5.4 划线与剪切 (13)2.3.5.5 钢板的标志与包装 (14)2.3.5.6 钢板的质量检验 (14)3 总结 (15)参考文献 (16)1 绪论中厚板是指厚度4.5-25.0mm的钢板，主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器和其它类似设备，一般工作压力在常压到320kg/cm2甚至到630kg/cm2，温度在 -20-450°C范围内工作，要求容器钢板除具有一定强度和良好塑性和韧性外，还必须有较好冷弯和焊接性能，如：Q245R 、Q345R、14Cr1MoR、15CrMoR等。
16MnR:16MnR是普通低合金钢,是锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器的常用材料。
它的强度较高、塑性韧性良好。
常见交货状态为热轧或正火。
属低合金高强度钢，含Mn量较低。
性能与20G（412-540）近似，抗拉强度为（450-655）稍强，伸长率为19-21%，比20G的大于24%差。
16MnR钢是屈服强度为340MPa级的压力容器专用板，它具有良好的综合力学性能和工艺性能。
磷、硫含量略低于普16Mn钢，除抗拉强度、延伸率要求比普通16Mn钢有所提高外，还要求保证冲击韧性。
它是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板。
关键词：轧制，中厚板，16MnR钢2中厚板生产工艺16MnR是普通低合金钢,是锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器的常用材料。
它的强度较高、塑性韧性良好。
常见交货状态为热轧或正火。
属低合金高强度钢，含Mn量较低。
性能与20G（412-540）近似，抗拉强度为（450-655）稍强，伸长率为19-21%，比20G的大于24%差。
16MnR钢是屈服强度为340MPa级的压力容器专用板，它具有良好的综合力学性能和工艺性能。
磷、硫含量略低于普16Mn钢，除抗拉强度、延伸率要求比普通16Mn钢有所提高外，还要求保证冲击韧性。
它是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板。
2.1制订生产工艺流程的依据合理的生产工艺流程应该是在保证完成设计任务书中规定的质量和产量的前提下，具有最低的消耗、最少的设备、最小的厂面积、最低的产品成本，并且有利于产品质量的不断提高和将来的发展，具有较好的劳动条件和最好的经济效果。
制订生产工艺流程主要依据有以下几点：（1）依据生产方案的要求。
由于产品的产量、品种、规格及质量的不同，所采用的生产方案就不同，那么主要工序就有很大的差别。
因此，生产方案是编制生产工艺流程的依据。
（2）根据产品的质量要求。
为了满足产品技术条件要求，就要有相应的工序给以保证。
因此，满足产品标准的要求是设计生产工艺流程的基础。
（3）根据车间生产率的要求。
由于车间的生产规模不同，所要求的工艺过程的复杂程度也不同。
在生产同一产品的情况下，生产规模越大的车间，其工艺过程也越复杂。
因此，设计时生产率的要求是设计工艺过程的出发点。
2.2中厚板生产工艺流程的制订图2-1 中厚板轧制流程中厚板生产的一般工艺流程为：原料检查、原料清理、加热、除鳞轧制、矫直、冷却、表面检查修磨、精整等工序。
本设计工艺流程如上图2-1。
2.3 中厚板生产工艺流程2.3.1坯料2.3.1.1坯料的选择用于生产中厚钢板的原料有扁钢锭、初轧板坯、锻压坯、压铸坯和连铸板坯几种。
本设计选用连铸坯。
原料尺寸的原则是：（1）原料的厚度尺寸在保证钢板压缩比的前提下应尽可能小。
（2）原料的宽度尺寸应尽量大，使横轧操作容易。
（3）原料的长度应尽可能接近原料的最大允许长度。
2.3.1.2 铸坯的材质中厚钢板的钢种有：碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、低合金钢、弹簧钢、高速工具钢及其他各种合金钢。
不同材质的钢板的材质要求参照其相关标准来规定。
本设计采用低碳钢、低合金钢。
2.3.1.3 铸坯检查与清理(1)铸坯常见缺陷连铸板坯常见的缺陷有:表面纵裂纹、表面横裂纹、星状裂纹、皮下气泡和夹杂、鼓肚、内部裂纹、中心偏析和中心疏松、非金属夹杂等。
(2)铸坯表面检查铸坯表面状况检查，传统上都是由人工在切割前后，用肉眼进行直观检查，然而为了提高检查精度，开发了热表面缺陷检测装置。
铸坯坯的热表面缺陷检测装置有使用探头线圈的涡流探伤装置和利用自发广或照明光的光学探伤装置。
本设计采用人工检查和涡流探伤检查。
(3)铸坯表面的清理铸坯表面存在的缺陷，除一些比较轻的缺陷因其在加热过程中被氧化掉，不会影响钢板质量不需清理外，尺寸超过一定限度的缺陷都需要采用某种清理方法，将其清除掉，以免影响钢板质量或造成废品。
常用的清理方法有火焰清理、风铲清理、砂轮磨研、机床加工、电弧清理等。
本设计采用人工火焰清理与机械火焰清理结合的方法。
2.3.2坯料加热热轧钢材时，轧制前必须将原材料加热到一定的温度，其目的是提高钢的塑形，降低其变形抗力，改善金属内部组织与性能，以保证轧制工艺的顺利进行。
因此坯料加热是热轧钢材生产中的重要工序。
2.3.2.1 加热炉选择热轧中厚板车间的板坯加热普遍采用推钢式连续加热炉和步进式连续加热炉。
我国热轧中厚板车间过去大都采用推钢式连续加热炉。
步进式连续加热炉是一种新型的加热炉，中厚板车间近来都采用这种加热炉进行坯料加热或中间加热。
本设计选用步进式连续加热炉。
2.3.2.2加热温度钢的加热温度是指钢加热终了时出炉的表面温度。
一般情况下，加热温度高，金属变形抗力低，塑性好，但过高的加热温度，可能引起钢表面强烈氧化、脱碳、皮下气泡暴露、过热、过烧等缺陷，反而影响钢的质量，导致废品产生。
因此加热温度必须正确确定。
根据铁碳合金相图、金属塑性图和再结晶图定温的原则及轧件的开轧温度来确定加热温度。
本设计加热温度采用加热温度为1050℃～1150℃。
2.3.2.3 加热速度加热速度是指在单位时间内钢坯温度升高的变化。
加热速度越快，坯料加热到一定温度所需时间越短，炉子的生产能力越大，燃料消耗减少，氧化、脱碳等缺陷减少。
钢的加热速度受钢的导热性、坯料尺寸与外部形状、炉子结构、供热能力及加热条件的限制。
本设计采用变速加热，即在温度低于700℃的低温阶段采用低的加热速度，在温度超过800℃后，采用快速加热。
温度达到加热温度后再均热一段时间。
2.3.2.4 加热时间加热时间指金属装炉后加热到加工要求温度所需要的时间。
由于本设计采用步进式加热炉，根据连续式加热炉加热时间计算公式T=KD。
式中T—加热时间，h；D—钢坯厚度或钢坯直径，cm；K—考虑钢的化学成分和其他影响因素的修正系数。
（本设计K=0.15）2.3.2.5保温时间当钢的表面温度已达到温度要求，为了减小钢的内外温度差，需要在高温停留一段时间，时间长短取决于原料断面尺寸与钢种特性。
本设计保温时间为2.3.2.6 燃料选择加热炉燃料有固体、液体和气体燃料。
燃料的选择主要根据燃料的供应。
一般在冶金联合企业中用高炉煤气或焦炉煤气。
也可采用天然气、固体燃料或发生炉煤气。
本设计采用高炉煤气做为燃料。
2.3.3 轧制轧制是在轧机上完成钢板成型和钢板力学性能控制的主要过程。
通常中厚板的轧制过程分为除鳞阶段、粗轧阶段(整形、宽展、延伸)和精轧阶段（延伸与质量控制）。
2.3.3.1 除鳞除鳞的作用是：去除板坯表面的一次和二次氧化铁皮。
主要方法有高压水除鳞、立辊破鳞＋高压水除鳞。
除鳞贯穿整个轧制过程中。
本设计采用高压水除鳞。
用于去除一次氧化铁皮的除鳞设备通常装在离加热炉出炉辊道较近的地方，其设备为高压水除鳞箱。
去除二次氧化铁皮的高压水集管设置在粗、精轧机前后。
2.3.3.2 粗轧粗轧阶段的主要任务是将板坯或扁锭展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸。
其主要方法有角轧—纵轧法、综合轧制法、全纵轧法、全横轧制法。
全纵轧法。
特点：操作简单所以产量高，轧制钢锭时钢锭头部的缺陷不致扩展到钢板的全长上去（优点）。
轧件始终沿着一个方面延伸，使钢中偏析和夹杂等呈明显的带状分布，带来钢板组织和性能的各向异性，使横向性能(尤其是冲击性能)降低。
当原料的宽度稍大于或等于成品钢板的宽度时采用。
综合轧制法（横轧—纵轧法）。
首先纵轧1～4道次，平整板坯（成形轧制），再将板坯转90°进行横轧，将板坯宽度延伸至钢板所需宽度（展宽轧制），然后再转90°进行纵轧（延伸轧制）。
优点：板坯宽度不受钢板宽度的限制，比较灵活；轧件在横向有一定的延伸，改善了钢板的横向性能。
缺点：轧件共有两次90°旋转，因此使产量有所降低；并易使钢板成桶形，增加切边损失，降低成材率。
板坯横向延伸率还不大，横向性能仍然偏低。
角轧—纵轧法（角轧法）。
将轧件纵轴（长边）与轧辊轴线成一定角度送入轧辊进行轧制的方法。
优点：是可以改善咬入条件、减少咬入时产生的巨大冲击力，而且角轧时轧件和轧辊的接触宽度小于横轧，因而也使轧制压力减少，从而改善了板形、提高于产量。
对于过窄的板坯采用角轧法可以防止轧件在导板上“横搁”。
角轧—纵轧法由于使轧件在纵、横两个方向上都得到变形，因而能改善轧件的各向异性。
缺点：需要拨钢，因而使轧制周期延长，降低了产量，而且送入角及钢板形状难以控制，使切损增大、成材率降低，劳动强度大、操作复杂、难以实现自动化。
因此角轧—纵轧法只用在用钢锭作原料的三辊劳特式轧机上。
全横轧法。
钢板的延伸方向与原料的纵轴方向相垂直的轧制方法。
特点：如果用初轧板坯作原料，那么由于初轧时轧件的延伸方向与厚板轧制时的延伸方向相垂直，因而大大地改善钢板的各向异性，显著改善钢板的横向性能。
