低成本Q345系列厚钢板的控轧控冷(TMCP)工艺

以两种不同Mn含量的工业生产连铸板坯为原料,采取控轧控冷(TMCP)工艺,成功试制了20 mm厚低成本Q345钢板。研究表明,终冷温度显著影响试验钢的组织与性能,通过选择合适的终冷温度,两种试验钢的强韧性均能达到GB/T 1591-2008中Q345的要求。提出低成本Q345系列厚钢板的成分与工艺:Mn含量为0.9%(质量分数),两阶段轧制,精轧温度低于890℃,终轧温度为800～850℃,终冷温度为(600±20)℃。

Q345系列钢低温冲击韧度影响因素的研究

通过合理地控制成分,运用微合金化原理,结合控轧控冷工艺措施,使低合金高强度Q345系列钢种低温冲击韧度有明显改善,采用合理热处理工艺可完全保证其低温冲击韧度的要求。

Q345系列低合金结构钢板的低成本生产实践

通过对钢板强化机理的分析,认为采用热机械轧制(TMCP)工艺替代控轧工艺,可以降低钢中贵金属Nb的加入量;同时对不含Nb成分体系钢板试样的CCT曲线进行研究,设计了合理的TMCP工艺,试生产出不同规格的钢板。结果表明,钢板质量满足Q345系列低合金钢板的要求,有效地指导了Q345系列低合金钢板的低成本生产。

低成本Q345系列钢种轧制工艺研究及应用

介绍了低成本Q345系列钢种优化工艺方案:包括加热工艺、粗轧工艺、中间冷却工艺、精轧工艺以及ACC冷却工艺。通过两轮的试验总结,形成了低成本Q345系列钢种工艺方案:其中终轧温度控制要求,厚度>14mm≤850℃,并根据碳当量进行微调,碳当量偏低时,按工艺要求下限控制,碳当量偏高时,按工艺要求中限控制;返红温度控制要求,厚度≤16mm为680℃。厚度>16mm为680~695℃,大幅提高了钢种性能合格率。

低成本Q345D(E)Z35钢的攻关实践

在正常生产的Q345D成分基础上不添加Nb、Ti,适当调整C、Mn含量,通过采用粗轧道次压下率15%～20%、待温晾钢时温度>1 000℃、待温厚度为成品厚度的2.5～4倍、中间快冷返红温度<950℃、精轧开轧温度830～860℃、精轧前2道次变形率控制在10%左右、精轧后几道次变形率≥15%、精轧总累计变形率>60%、终轧温度800～830℃、返红温度660～700℃、冷速4～7℃/s等控制轧制+控制冷却生产工艺,可获取综合质量优异的Q345D(E)Z35钢板,实现了降成本不降质量的目标。

莱钢低成本加铌Q345B热轧型钢的试制开发

介绍了加铌Q345B热轧型钢的成分设计,并根据莱钢的实际制定了相应的冶炼以及轧制工艺方案,试制开发了加铌Q345B热轧型钢。产品成分、性能、表面质量等均满足标准要求,成本可降低80元/t左右。

Q235、Q345钢结构材料的低周疲劳性能

对Q235、Q345钢的低周疲劳性能进行了研究。采用轴向应变控制方法,在岛津电液伺服疲劳试验机上测定了2种钢低周疲劳过程中的循环应力响应特征、循环应力与应变的关系,通过拟合Basquin公式和Coffin-Manson公式得到了2种钢的疲劳寿命公式,据此计算了Nf=100周时的循环能量吸收率σa.Δεt值,并与别的钢筋进行了比较。通过断口扫描发现,Q235钢裂纹起源于试样表面,由于第二相质点和夹杂物的存在,形成微孔洞和微裂纹,互相连接形成疲劳断裂;Q345钢裂纹起源于表面,然后通过不断扩展形成微裂纹,再连接成宏观裂纹,最终导致材料断裂。

拉伸预应变对Q345R钢低周疲劳性能的影响研究

采用轴向应变控制法,在MTS809电液伺服疲劳试验机上,开展了拉伸预应变后的压力容器用钢Q345R的低周疲劳试验,获得了不同预应变下材料的循环响应特征、循环应力-应变关系以及疲劳寿命等低周疲劳试验数据。结果表明：预应变对疲劳寿命影响较大,对循环响应特征基本没有影响,但提高了应力幅。通过Hollomon公式和Manson-Coffin公式拟合疲劳试验数据,建立了疲劳寿命的预测公式,试验数据与拟合曲线基本吻合。裂纹快速扩展区及最后断裂区的面积均随预应变的变化而变化。

降低Q345B钢生产成本的工艺探索

本钢低合金高强度Q345B钢应用广泛,而原料成本较高,热轧卷成品价格却较低,在保障质量的前提下,降低其制造成本尤为重要。通过对本钢Q345B钢降Mn加Ti工艺与传统的高Mn工艺的产品性能进行对比分析,并借助金相显微镜、TEM投射电镜和能谱仪等对两种不同方案生产的Q345B钢进行了微观形貌观察和第二相粒子定性分析。结果表明,降Mn加Ti后,Q345B钢中晶粒明显细化,且存在大量纳米级的立方形Ti(C,N)析出物;抗拉强度、屈服强度亦有所提高,延伸率略有下降,但力学性能整体稳定性提高,完全满足标准要求,且成本明显降低。

扭转预应变对Q345R钢低周疲劳性能影响的研究

采用轴向应变控制法、MTS809电液伺服疲劳试验机开展了扭转预应变后压力容器用Q345R钢的低周疲劳试验,获得了扭转预应变下材料的循环响应特征、应力-应变关系以及疲劳寿命等低周疲劳试验数据。根据应变-寿命曲线和塑性应变能-寿命曲线对试验钢的疲劳寿命进行了预测,两种方法预测结果一致。结果表明:扭转预应变对Q345R钢的疲劳寿命有明显的影响,但对其循环响应特征无明显影响,试验钢具有循环硬化特征。经过预扭转试件的裂纹扩展区出现韧窝,预扭转加速了裂纹扩展速率并增加了最后断裂区面积;而扩展区相应减小,这是预扭转导致疲劳寿命降低的原因。

低成本Q345B热轧卷板生产实践

Q345B钢是典型的低合金高强钢代表钢种,主要应用于工程机械,如桥梁、车辆、船舶、建筑等。如何在保证产品性能和质量的基础上降低生产成本,是本钢需要解决的紧迫问题。文章详细介绍了本钢低成本Q345B钢生产情况:通过更改化学成分,在原有C-Mn钢基础上,通过添加廉价微合金元素Ti替代Mn,提高连铸坯表面质量;轧制工艺上配合合理的控轧控冷工艺,提高了连铸坯的热装热送率,实现了低成本Q345B的连续化生产。生产实践表明,经过成分和工艺优化后的Q345B产品综合力学性能达标率为100%,本钢Q345B钢年产量达60万t,实现降本增效1365万元。

优化成分设计以降低低合金高强度结构钢成本

为降低板坯低合金高强度结构钢Q345C的成本,进行了优化Q345C成分设计试验。根据各元素对强度的贡献值及合金成本,降低钢中锰含量0.30%左右;加入微合金元素钒,使钢中钒含量控制在0.025%~0.035%;钢中铝含量不再做要求,减少钙铁线的喂入量。结果表明：该成分体系能够降低钢中有害元素P、S的含量;能够改善铸坯中心偏析,铸坯角部未发现裂纹;冲击韧性和延展性有所提高,抗拉强度和屈服强度稍低于优化前的Q345C钢,钢板力学性能满足国标要求;晶粒度与优化前相比差别不明显,带状组织有所减轻,优化成分设计后吨钢合金成本降低了5.3~8.0元。

低成本耐硫酸露点腐蚀高强钢板的试制开发

基于低成本思路,以Cr+Cu+Ni+Sb为基,辅以Nb+Ti复合微合金化的合金设计体系,并制定了连铸板坯加热及热变形过程中的关键生产工艺控制措施,直接通过工业试制成功开发出了一种低成本Q420级别耐硫酸露点腐蚀钢板。质量检测表明,产品屈服强度435 MPa,抗拉强度572 MPa,断后伸长率31%,-40~℃Akv达到了220 J;组织为铁素体+珠光体,晶粒均匀细小,晶粒度10.0级;耐硫酸腐蚀性能优异。开发的钢板性能远高于国标及用户要求,目前已实现批量生产。

Q345中板加Nb微合金化生产工艺分析与研究

通过试验数据和成本效益分析,论证加N b微合金化技术,在保证Q 345钢板力学性能的前提下,提高机时产量的可行性。

迁钢公司超快冷工艺降成本扩品种作用日益凸显

迁钢公司2 160mm热轧带钢生产线超快冷装备投入运行两年来,相继成功实现了低Mn系Q345B普碳低合金钢,低Mo 22.0mm厚X80和25.4mm厚X70管线钢的批量生产,为增强迁钢公司产品的市场竞争力提供了有力支撑。

涟钢CSP生产线Q235B低成本冶炼工艺研究与生产实践

在涟钢CSP生产线上,结合生产实践研究采用铝铁、硅铁、电石(CaC_2)脱氧脱硫生产Q235B钢种的生产工艺,替代原来用铝铁、钙线脱氧脱硫生产工艺,并对连铸配水制度进行了优化,在满足质量前提下降低了生产成本,有一定的借鉴和推广价值。

低成本90mm Q345E特厚板的生产

为了降低强韧性特厚板的生产成本,在某公司通过试验,以碳、锰成分为基本成分,采用300mm断面钢坯,通过执行较为严格的TMCP工艺,使奥氏体再结晶区的轧制温度控制在1 100～1 050℃,未再结晶区轧制温度在770～800℃,并严格控制轧制速度和道次压下量,同时利用ACC层流冷却避开部分再结晶区,并通过5.6℃/s的冷却速度将轧后钢板冷却在620℃温度范围,最终生产出厚度为90mm、性能符合Q345E级别要求的特厚板,并满足符合Z25的厚度方向性能要求。

Q345低周疲劳性能与疲劳寿命预测分析

本文对结构用钢Q345的低周疲劳性能进行了试验研究。试验在常温下岛津电液伺服疲劳试验机上进行,采用轴向应变控制方法,恒定应变速率为0.005s-1,应变比为-1。试验结果表明,初始阶段,Q345在高应变幅值(>0.6%)循环作用下出现循环硬化效应,而在低应变幅值(<0.6%)作用下出现循环软化效应;随着加载应变幅的增加,硬化和软化率呈直线上升趋势。Q345疲劳裂纹萌生阶段占其整个寿命的60%以上,其裂纹萌生寿命与应变幅存在幂函数关系。根据Coffin-Manson公式得到了Q345的应变-寿命关系公式;采用能量预测法得到了材料的塑性应变能与疲劳寿命的关系表达式。上述结果对钢结构的设计、评估具有重要的工程应用参考价值。

高周疲劳损伤下Q345等边角钢受力性能试验研究

为研究风荷载作用下输电线路中Q345等边角钢构件在不同的初始高周疲劳损伤下对其受力性能的影响,通过对1组无初始损伤构件和3组带不同初始疲劳损伤Q345等边单角钢试件的低周往复加载试验,得到了各组试件的承载力、刚度退化及滞回耗能等变化规律。研究结果表明:在低周反复荷载作用下,当初始高周疲劳振动从0次最终增加至4.0×104次时,试件承载力降低了36.1%,刚度降低了75.4%,累积耗能系数降低了57.4%,并最终导致构件累积损伤破坏。