CN104971960A - 一种连铸坯三维变形生产特厚钢板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连铸坯三维变形生产特厚钢板的方法，其锻造+轧制厚度方向总压下率不小23%；连铸坯采用长度、宽度及厚度三个方向锻造工艺，先进行长度方向锻造，再进行宽度方向锻造，最后进行厚度方向锻造，长度和宽度方向的一次锻压量为120～230mm，厚度方向一次锻压量≥50mm。锻后缓冷时间≥48小时。轧制钢坯加热温度为1100～1250℃，开轧温度＞1050℃。轧后缓冷温度≥400℃，缓冷时间≥24小时。本发明实现了在低压缩比条件下用连铸坯生产270mm以下特厚钢板，钢板性能达到标准要求，探伤合格率达90%以上，并有效增加成品钢板尺寸范围，可以针对成品钢板尺寸组织精确生产，对长度、宽度、厚度进行精确控制，提高钢板成材率。

Description

一种连铸坯三维变形生产特厚钢板的方法

技术领域

本发明属于金属材料压力加工领域，特别涉及一种采用300mm连铸坯经三维变形生产270mm以下特厚钢板的方法。

背景技术

近年来，随着我国重工业、交通运输、国防现代化的迅速发展，能源、交通、建筑、造船、机械制造等行业对特厚钢板的需求量日益增加。特厚钢板在现有厚度规格基础上，对钢板的内部质量提出了更高的要求，体现在对钢板性能、探伤等级要求越来越严格。同时特厚钢板生产企业和能力的增加，使得特厚钢板市场的竞争也日趋激烈，迫使生产企业不断提高产品质量、降低生产成本。目前，特厚板生产广泛采用三种生产工艺：一种是连铸坯直接轧制，这种方法钢板受到压缩比和连铸坯厚度限制，一般产品厚度为200mm以下，且100～200mm厚度范围性能合格率和探伤率不高。第二种是采用钢锭直接轧制，一般生产钢板厚度为150mm以上，这种方法能够增加成品钢板厚度提高压缩比，但生产成本较连铸坯显著增加。第三种采用钢锭经加工（包括锻造、二次开坯、电渣重熔等）后再进行轧制，同样这种方法会显著增加生产成本。

首钢总公司申请的“一种连铸坯生产水电站用特厚钢板的制造方法”（专利申请公布号CN201210576537.3）专利，提供了一种采用400mm厚连铸坯生产100～150mm特厚钢板，但对连铸坯质量要求较高，热处理工艺复杂。

南阳汉冶特钢有限公司申请的“超厚低合金高强度Q345系列钢板及其生产方法”（申请公布号CN101871083B）专利，涉及一种采用模铸钢锭经二次轧制获得厚度在200～250mm保性能、保探伤低合金高强度Q345系列钢板。舞阳钢铁有限责任公司申请的“一种大厚度Z向钢板的生产方法”（专利申请公布号CN101967597A）专利，主要采用电渣钢锭轧制生产150～300mm大厚度Z向钢板。舞阳钢铁有限责任公司申请的公布号为CN201210388532.8的“一种特厚超探伤标准钢板生产工艺”，公开了一种将钢锭经锻造后进行轧制特厚钢板的生产方法，其钢板性能和探伤能够得到保证。然而，以上几种特厚钢板生产方法均存在着一个共同的缺陷，即生产成本较高，厚板生产厂家难以承受的问题。

综上所述，目前特厚钢板（厚度100mm以上）的生产方法不能实现低成本、高合格率的目标，而且生产钢板宽度受到坯料规格限制，不适合宽度较窄的钢板的生产，且生产方式不够灵活。

发明内容

本发明旨在提供一种可降低生产成本，扩大连铸坯生产成品钢板尺寸范围的三维变形生产270mm以下特厚钢板的方法。

为此，本发明采取的技术解决方案如下：

一种连铸坯三维变形生产特厚钢板的方法，其特征在于，采用厚度为300mm连铸坯，经加热—高温锻造—缓冷—加热—轧制—缓冷工艺，生产270mm以下厚度特厚钢板。其具体方法为：

锻造+轧制厚度方向总压下率不小于23%。

连铸坯采用长度、宽度及厚度三个方向锻造工艺，锻造加热温度≥1150℃，保温≥3小时；锻造采用WHF宽平砧高温强压锻造法，在宽平砧上利用高温大应变速率进行压力渗透，作用在连铸坯上的砧铁运行速度v≥8mm/s，锻造顺序为先进行长度方向锻造，再进行宽度方向锻造，最后进行厚度方向锻造，长度方向和宽度方向的一次锻压量均为120～230mm，锻压次数1-2次；厚度方向一次锻压量≥50mm，锻压次数1-2次。

锻造后钢坯进行缓冷，缓冷时间≥48小时。

轧制钢坯加热温度为1100～1250℃，轧前用高压水除鳞，开轧温度＞1050℃。

钢板轧后进行缓冷，缓冷温度≥400℃，缓冷时间≥24小时。

本发明的有益效果为：

1.实现低压缩比条件下生产特厚钢板。

2.采用连铸坯生产270mm以下厚度的特厚钢板。

3.钢板性能达到标准要求，探伤合格率达90%以上。

4.有效增加成品钢板尺寸范围，可以针对成品钢板尺寸组织精确生产，对长度、宽度、厚度进行精确控制，提高钢板成材率

具体实施方式

本发明的主要生产工艺为：连铸坯—加热—高温锻造—缓冷—加热—轧制—缓冷，其锻造+轧制后在厚度方向的总压下率不小于23%。

实施例1：

连铸坯规格300mm×1650mm×3200mm，钢板目标厚度152mm，材质FH550。

连铸坯采用长度、宽度及厚度三个方向锻造工艺。锻造加热温度1200℃，保温5.5小时。锻造采用WHF宽平砧高温强压锻造法，在宽平砧上利用高温大应变速率进行压力渗透，锻造顺序为先进行长度方向锻造，再进行宽度方向锻造，最后进行厚度方向锻造。长度方向一次锻压量200mm，砧铁运行速度v为20mm/s；宽度方向一次锻压量为180mm，砧铁运行速度v为15mm/s；厚度方向压下率为36.6%，分两次锻压，第一次锻压量为70mm，砧铁运行速度v为10mm/s；第二次锻压量为50mm，砧铁运行速度v为10mm/s。

锻造后钢坯进行缓冷，缓冷时间50小时。

轧制钢坯加热温度为1150℃，保温5小时，轧前用高压水除鳞，开轧温度1060℃。采用两道次轧制，轧制总压下率26.9%，第一道次压下量为33mm，第二道次压下量为23mm。

钢板轧后进行缓冷，缓冷温度450℃，缓冷时间26小时。

调质后钢板性能：屈服强度601MPa，抗拉强度745MPa，A23%，-60℃冲击功103J，探伤合格。

实施例2：

连铸坯规格300mm×1650mm×3000mm，钢板目标厚度266mm，材质AY790E。

采用长度、宽度及厚度三个方向锻造工艺。锻造加热温度1250℃，保温5.5小时。锻造采用WHF宽平砧高温强压锻造法，在宽平砧上利用高温大应变速率进行压力渗透，锻造顺序为先进行长度方向锻造，再进行宽度方向锻造，最后进行厚度方向锻造。长度方向采用两次锻压：第一次锻压量180mm，砧铁运行速度v为20mm/s；第二次锻压量120mm，砧铁运行速度v为18mm/s。宽度方向亦采用两次锻压：第一次锻压量150mm，砧铁运行速度v为15mm/s；第二次锻压量150mm，砧铁运行速度v为15mm/s。厚度方向一次锻压量为52mm，砧铁运行速度v为10mm/s，压下率15%。

锻造后钢坯进行缓冷，缓冷时间52小时。

轧制钢坯加热温度为1150℃，保温5小时，轧前用高压水除鳞，开轧温度1080℃。采用两道次轧制，轧制总压下率为9.8%，第一道次压下量为24mm，第二道次压下量为5mm。

钢板轧后进行缓冷，缓冷温度500℃，缓冷时间25小时。

调质后钢板性能：屈服强度555MPa，抗拉强度675MPa，A23.5%，-20℃冲击功103J，探伤合格。

实施例经连铸坯锻轧加工后的钢板低倍组织获得明显改善，疏松和偏析程度显著优于同规格连铸坯直接轧制生产钢板。

Claims (1)

1.一种连铸坯三维变形生产特厚钢板的方法，其特征在于，采用厚度为300mm连铸坯，经加热—高温锻造—缓冷—加热—轧制—缓冷工艺，生产270mm以下厚度特厚钢板，其具体方法为：

锻造+轧制厚度方向总压下率不小于23%；

连铸坯采用长度、宽度及厚度三个方向锻造工艺，锻造加热温度≥1150℃，保温≥3小时；锻造采用WHF宽平砧高温强压锻造法，在宽平砧上利用高温大应变速率进行压力渗透，作用在连铸坯上的砧铁运行速度v≥8mm/s，锻造顺序为先进行长度方向锻造，再进行宽度方向锻造，最后进行厚度方向锻造，长度方向和宽度方向一次锻压量均为120～230mm，锻压次数1-2次；厚度方向一次锻压量≥50mm，锻压次数1-2次；

锻造后钢坯进行缓冷，缓冷时间≥48小时；

轧制钢坯加热温度为1100～1250℃，轧前用高压水除鳞，开轧温度＞1050℃；

钢板轧后进行缓冷，缓冷温度≥400℃，缓冷时间≥24小时。