連鑄坯復合軋制120mmQ345D組織性能研究

摘要：濟鋼采用連鑄坯復合軋制大單重120mmQ345D鋼板進行加熱工藝控制、軋制控制、金相顯微組織、縱向拉伸試驗、低溫韌性試驗、Z向拉伸試驗等分析，結果顯示，各項性能指標能很好地滿足標準要求，具有良好的層狀抗撕裂能力，可以滿足各類高性能大厚度鋼板的生產要求。

關鍵詞：中厚板；Q345D鋼板；連鑄坯復合軋制；120mmQ345D組織性能

中圖分類號：TG335 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）14-0018-02

近幾年隨著中厚板行業日益激烈的市場競爭，使得國內眾多有基礎、有實力的厚板生產企業開始涉足特厚板生產領域，加大了附加值較高的大單重特厚鋼板生產和開發，在大單重特厚鋼板品種開發及市場方面正逐漸呈現出前所未有的競爭格局。對濟鋼采用連鑄坯復合軋制大單重120mmQ345D鋼板進行加熱工藝控制、軋制控制、金相顯微組織、縱向拉伸試驗、低溫韌性試驗、Z向拉伸試驗等分析，結果顯示，各項性能指標能很好地滿足標準要求，具有良好的層狀抗撕裂能力，可以滿足各類高性能大厚度鋼板的生產要求。

客戶需求120mm厚度Q345D鋼板，單重26噸，濟鋼普通連鑄坯不能滿足重量要求，因此采用兩支連鑄坯復合軋制工藝進行生產，滿足了鋼板大單重的要求，主要工藝流程如下：

連鑄坯→表面清理→組合焊接→加熱→軋制→冷卻→正火→檢驗→入庫

1 化學成分

鋼種采用Nb、V、Ti微合金化設計，主要化學成分，C：0.17，Si：0.31，Mn：1.35，P：0.011，S：0.004，Nb、V、Ti：適量。

2 加熱工藝控制

分為3種方式控制：（1）非裂紋敏感性鋼種；（2）裂紋敏感性鋼種；（3）較高Ni、Cu含量鋼種。120mm厚度Q345D采取非裂紋敏感性鋼種加熱工藝控制。

3 軋制控制

軋制前，調整pvpc參數設置，將預成型和展寬道次的深度設置為合適值，避免在軋制中出現減速現象。調整粗軋機工作輥常冷水量，軋制結束后再恢復正常流量。

采用預先設定預成型階段道次數的思路，盡可能將初始縱軋階段料長延伸到能允許的最大程度。選擇預成型模式，同時第1道次采取合適的壓下量軋制除鱗。第一道結束后，將粗軋機道次壓下量進行限制調整，在預成型階段，盡可能增加坯料長度。

在軋制過程中，保證第一道除鱗，如果第一道除鱗較好，第二道可以不除鱗，后續視表面情況增加除鱗道次。第1、2道次結束后，如果除鱗效果不佳，鋼板表面發黑，給以打回爐，不得繼續軋制。

軋制過程中，操作工需密切關注板坯尾部是否上翹，如果上翹，則采取單道次軋制方式。

在展寬階段，應該根據翹頭情況先增加平整道次。展寬階段應根據實際情況采用盡可能大的壓下量，并在展寬完成后再次進行平整。

在進行縱軋階段時，先進行正常軋制，如果出現板形異常，建議根據坯料長度手動擺輥縫，手動進行橫向平整道次。在不能橫向平整的情況下，如果仍然有翹頭，再選擇進行角軋。角軋時，每一道都會使軋件在原方向上延伸而使寬度或長度增加，同時軋件形狀向四邊形發展。

在精軋階段，應該先利用軋輥有效寬度大于粗軋機的優勢進行中間坯的平整。在頭幾道次軋制時，應該盡可能采用較大壓下量，基本完成厚度軋制后，且在保證板型基本無翹曲的情況下，限制壓下量采用較小壓下量多道單道次軋制，以保證鋼板的平整。如果中間翹曲嚴重，還應該根據實際成品厚度確定合理的輥縫值，增加手動平整道次。

4 金相組織

對正火后鋼板厚度1/4及1/2位置取樣進行金相組織分析，從微觀組織上來看，1/4位置處帶狀組織比鋼板心部要嚴重，在心部找不到連鑄坯疊合復合界面痕跡，復合界面和基體已無兩樣，為典型的珠光體、鐵素體組織。

5 拉伸性能

對鋼板表面、中心及四分之一位置分別取圓棒樣做縱向拉伸檢測，性能指標與標準相比，余量適中；表面、1/4處和中心的屈服、拉伸強度差別不大。結果如表1所示，試樣1（表面）：屈服強度364.15MPa，抗拉強度536.72MPa，伸長率34.00%。試樣2（1/4處）：屈服強度358.07MPa，抗拉強度530.18MPa，伸長率29.50%。試樣3（中心）：屈服強度354.09MPa，抗拉強度523.29MPa，伸長率31.25%。

6 低溫韌性試驗

分別取表面、1/4處和中心處橫向沖擊試樣及1/2處失效沖擊試樣（橫向，2%變形），進行不同溫度沖擊試驗，結果見表1所示?？梢钥吹?，中心沖擊值明顯高于其他位置，呈現中心沖擊值>表面沖擊值>1/4處沖擊值，1/4處由于為原始鑄坯中心偏析位置，性能最差。沖擊值滿足國標Q345D要求，也能夠滿足Q345E要求，顯示良好的低溫韌性。

心部失效沖擊試驗結果良好，說明原連鑄坯疊軋處不僅具有良好的低溫韌性，還具有非常好的抗高溫高壓能力。

7 Z向拉伸試驗

鋼板Z向拉伸試驗結果如圖1所示，厚度方向斷面收縮率≥67%，所有試樣斷裂位置均不在原鑄坯復合界面處，說明原疊合界面處強度較高，和基體一致，厚度方向性能優異。

8 結語

利用連鑄坯復合軋制工藝生產的大厚度大單重Q345D鋼板，鑄坯原始復合界面痕跡基本上消失，復合界面和基體已無兩樣，各項性能指標能很好地滿足標準要求，具有良好的層狀抗撕裂能力，可以滿足各類高性能大厚度鋼板的生產要求。

作者簡介：孫成龍（1985—），男，遼寧盤錦人，山鋼集團濟南分公司助理工程師，研究方向：熱能與動力

工程。

（責任編輯：周加轉）