马氏体不锈钢420M Φ158.75 mmx25.4 mm厚壁管ASSEL轧制工艺实践

420M钢(/%:0.18～0.23C,≤1.00Si,0.25～1.00Mn,≤0.020P,≤0.005S,12.0～14.OCr,≤0.50Mo,≤0.50Ni)的生产工艺流程为20 t EAF-AOD-LF-3 t锭-Φ190 mm管坯-Φ193 mm×29 mm毛管-ASSEL机组轧成Φ158.75 mm×25.4 mm管。因420M钢热塑性差,穿孔时顶头耗损大,毛管内壁易产生折叠,ASSEL轧管后易产生表面裂纹等缺陷。通过优化工艺,管坯加热温度从1 240～1 280℃降至1 150～1 250℃,采用含钼顶头代替中碳CrMo钢顶头,改进轧管工艺参数,轧后缓冷和退火,显著提高钢管表面质量,一次探伤合格率由不足50%提高至95%以上。     

-70°C低温用09MnNiD钢Φ219 mmx20 mm无缝管生产实践

按照20 t EAF→LF+VD→模铸3t钢锭→轧制Φ270 mm圆钢→斜轧穿孔→CPE轧管→在线常化工艺流程,生产Φ219 mm×20 mm 09MnNiD钢无缝管（/%:0.07～0.10C,0.25～0.35Si,1.35～1.40Mn,0.49～0.51Ni,0.020～0.035Al,≤0.02Nb,≤0.015P,≤0.006S）。通过控制EAF终点C≤0.04%和P≤0.008%,LF精炼S≤0.005%,VD≤67Pa,≥15 min,模铸过热度≤45℃,热轧后荒管冷却速度30～70℃/min,钢管常化温度910℃,开发了Φ219 mm×20 mm钢管。测试结果表明:生产的钢管显微组织为F+P,晶粒度10级,-70℃冲击功KV2≥275 J,抗拉强度503～508 MPa,屈服强度354～356 MPa,以及其化学成分、非金属夹杂物、无损检测均满足GB 150.2-2011标准要求。     

夹杂物对TP347H不锈钢Φ108 mm×15 mm荒管裂纹缺陷的影响和工艺改进

试验TP347H钢(/%:0.08C,0.36Si,1.27Mn,0.020P,0.000 5S,18.10Cr,10.80Ni,0.78Nb,0.007Cu)Φ108 mm×15 mm荒管的生产流程为:铁水预处理-90 t K-OBM-S熔炼-VOD-LF-220 mm×220 mm方坯连铸-热轧Φ110 mm管坯-穿孔成荒管。对荒管内壁酸洗检验后发现批量间断无规律的裂纹缺陷。经检测确认荒管内壁缺陷是由于外来大型复合夹杂物在基体形成"夹层",在锥形挤压穿孔过程中,基体金属受力不均匀产生破裂,导致形成内壁裂纹。通过延长LF弱搅拌和镇静时间,保持中间包钢水容量20 t,提高浸入式水口质量,水口烘烤温度由≥800℃提高至≥1 000℃,使管坯中各类夹杂物为0～1.0级,荒管内壁缺陷率由3.41%下降至0.01%以下。     

夹杂物对TP347H不锈钢Φ108 mm x 15 mm荒管裂纹缺陷的影响和工艺改进

试验TP347H钢(/%:0.08C,0.36Si,1.27Mn,0.020P,0.000 5S,18.10Cr,10.80Ni,0.78Nb,0.007Cu)Φ108 mm×15 mm荒管的生产流程为:铁水预处理-90 t K-OBM-S熔炼-VOD-LF-220 mm×220 mm方坯连铸-热轧Φ110 mm管坯-穿孔成荒管。对荒管内壁酸洗检验后发现批量间断无规律的裂纹缺陷。经检测确认荒管内壁缺陷是由于外来大型复合夹杂物在基体形成"夹层",在锥形挤压穿孔过程中,基体金属受力不均匀产生破裂,导致形成内壁裂纹。通过延长LF弱搅拌和镇静时间,保持中间包钢水容量20 t,提高浸入式水口质量,水口烘烤温度由≥800℃提高至≥1 000℃,使管坯中各类夹杂物为0～1.0级,荒管内壁缺陷率由3.41%下降至0.01%以下。     

核电站用Φ323.9mm×14.2mm 15NiCuMoNb5-6-4无缝钢管的组织和性能

15NiCuMoNb5-6-4钢(%:0.14C、1.14Ni、0.62Cu、0.32Mo、0.020Nb)用100 t EAF+LF+VD-铸锭工艺冶炼,锻成Φ350 mm管坯,然后用Φ460 mm PQF轧机轧成Φ323.9 mm×14.2 mm的钢管。该钢管的冶金质量、力学性能、脆性转变温度、高温持久强度等均符合标准要求。     

XGZT850高强韧性非调质钻探钢管的研制

通过微合金化成分设计,2 t中频感应炉-680 kg锭-锻轧-φ94 mm×5.2 mm管-冷拔至φ89 mm×5.0mm管-880℃正火的中间试验,和50 t EBT EAF-LF-VD-210 mm×280 mm方坯连铸-轧成φ75 mm管坯-穿孔成φ75mm×5.5mm毛管-冷拔φ70.2mm×5.05mm管-880~890℃正火工业生产,成功开发XGZT850高强韧性非调质钻探钢管（/%:0.35~0.41C,0.20~0.40Si,1.4~1.70Mn,≤0.010P,≤0.010S,0.40~0.60Mo,0.04~0.10V,0.03~0.05Ti）。检验结果表明,钢管的抗拉强度1 029MPa,屈服强度931MPa,伸长率达到13.5%;组织为细小均匀的粒状贝氏体;拉伸断口为韧性断口的特征,冲击断口为准解理+韧性断口。该高强韧性非调质钻探钢管性能满足用户的要求。     

周期轧管工艺生产Φ508mm×50mm WB36钢管的研制

WB36钢管(%:0.16C、0.46～0.47Si、1.02～1.05Mn、0.008～0 010P、0.00IS、0.29～0.30Mo、1.17～1.20Ni、0.58Cu、0.02Nb、0.05 Al)冶金流程为45 t EAF-LF-VD-Φ600 mm铸坯-穿孔,ΦP600 m×70 mm-Φ720周期轧管机组轧制.通过控制环形炉加热气氛,均热段温度～1 250℃,穿孔温度1 100℃,随后毛管在周期轧管机中以三向压应力状态进行轧制,WB36钢管淬-回火后的组织为铁素体+贝氏体,室温和高温力学性能以及焊接性能均符合EN10216-2标准要求     

铸轧辊套用Φ700mm 32Cr3Mo1V钢连铸圆坯生产实践

32Cr3Mo1V钢（/%:0.33～0.36C,0.20～0.50Mn,0.20～0.40Si,3.00～3.20Cr,0.30～0.45Ni,1.00～1.20Mo,0.19～0.22V,≤0.008P,≤0.005S,≤0.10Cu,≤0.01 Al）连铸圆坯生产工艺为110 t电弧炉-LF-VD-Φ700mm坯连铸。控制电弧炉出钢终点[C]≥0.08%、[P]≤0.004%,LF精炼终点渣（/%:50～60CaO,10～15Si0₂,15～25Al₂0₃,≤6MgO,ΣFeO+MnO≤0.8%,VD后[H]≤1.3×10^-6连铸全程保护浇铸,采用拉速0.2 m/min,过热度稳定控制在18～30℃使用结晶器、铸流、末端电磁搅拌等工艺措施成功生产Φ700mm 32Cr3Mo1V钢连铸圆坯。结果表明,连铸圆坯表面质量良好,中心疏松1.0级、缩孔≤1.5级、中心裂纹≤1.5级,中心缺陷大小低于100mm满足协议标准要求。     

控轧控冷工艺参数对风电法兰用钢Q345E低温冲击韧性的影响

低合金高强度钢Q345E（/%:0.12~0.15C,0.20~0.25Si,1.40~1.50Mn,≤0.010P,≤0.005S）的生产流程为80 t顶底复吹转炉-LF-RH-Φ450 mm铸坯CC-Φ110 mm棒材连轧工艺。工艺试验了压缩比（10.33~20.25）、开轧温度（1120~1 080℃）和冷却方式（0.2℃/s空冷和0.5℃/s风冷）对该钢-40℃,V-型缺口冲击韧性的影响。结果表明,随压缩比增加,开轧温度降低,冷却速度增加,该钢-40℃冲击功显著增加,采用压缩比16.74,开轧温度1100℃,0.5℃/s风冷工艺,Q345E钢组织细小、均匀,-40℃冲击功为40 J。     

SWRH82B钢Φ14 ~ 15 mm盘条的生产实践

采用Cr、V微合金化技术开发了抗拉强度≥1180 MPa的SWRH82B钢Φ14～15 mm盘条(/%:0.79～0.82C,0.15～0.35Si,0.60～0.90Mn,≤0.025P,≤0.006S,≤0.015As,0.26～0.32Cr,0.04～0.07V)。水钢用100 t转炉-LF精炼-160 mm×160 mm连铸(结晶器带电磁搅拌)-铸坯缓冷-高速线材轧制-Stellmor风冷的工艺流程生产的SWRH82B钢Φ14～15 mm盘条组织的索氏体化率达到了95%。盘条的抗拉强度为1 180～1 270 MPa,断面收缩率为27.0%～37.5%。盘条满足大规格高强度矿用钢绞线的要求。     

HRB400钢Ti微合金化和轧后冷却工艺优化的生产实践

HRB400钢（/%:0.21～0.25C,0.35～0.60Si,1.30～1. 55Mn,≤0.045P,≤0.045S）Φ14 mm钢材的生产工艺为100 t BOF-吹氩-150 mm×150 mm坯连铸-轧制。为解决因提高HRB400钢屈服强度并减少因C、Mn元素过高导致的钢材冷弯开裂现象,采用添加氮化钛合金进行Ti微合金化和优化控轧控冷的工艺试验。结果表明,当钢中Mn和Si含量（/%）分别降低0. 35和0. 10,添加0.007%Ti（试验2）或控制钢筋上冷床温度670～690℃,成品钢筋强度均能达到460 MPa的试验目标值;而在采用Ti微合金化和优化的冷却工艺（上冷床钢筋温度670～710℃,/%:0.22C, 0.34Si, 1.00Mn, 0.007Ti,试验3）试验钢的平均屈服强度R_el达到485 MPa,原工艺（上冷床温度690～730℃, /%:0. 22C,0. 43Si,1. 37Mn）的平均屈服强度R_el,仅为435 MPa。     

控轧控冷工艺对SCM435钢盘条组织和性能的影响

试验钢SCM435（/%:0.33~0.38C,0.15~0.35Si,0.60~0.85Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.90~1.20Cr,0.15~0.30Mo）盘条的生产流程为80t BOF-LF-280 mm×325 mm铸坯-160 mm×160 mm热轧坯-热连轧成Φ16 mm盘条。试验研究了160 mm×160 mm热轧坯由常规轧制工艺（开轧1060℃,精轧930~950℃,吐丝860~900℃,冷却速度0.5~0.6℃/s）和控轧控冷工艺（开轧1060℃,精轧820~850℃,吐丝780~820℃,冷却速度0.4~0.5℃/s）对SCM435钢热轧盘条组织和力学性能的影响。结果表明,随着精轧温度的降低和冷却速度的减小,钢热轧盘条的组织得到改善,抗拉强度明显降低;常规工艺轧制SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均952 MPa,组织为铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体,控轧控冷工艺轧制的SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均817 MPa,组织为均匀的铁素体+珠光体。结合控轧控冷工艺原理对钢的组织和性能变化进行了分析。     

300 mm×360 mm连铸坯生产Φ80mm非调质钢38MnVS6工艺实践

非调质钢38MnVS6(/%:0.36～0.40C,0.50～0.65Si,1.30～1.45Mn,≤0.020P,0.045-0.065S,0.10～0.30Cr,0.015～0. 030Al,≤0.05Mo,0.08～0.12V,0.013～0.019N,0.015～0.025Ti)棒材生产流程为60 t LD-LF-VD-CC-Roll工艺。通过控制LD终点[C]≥0.10%,[P]≤0.015%;LF精炼渣碱度R和Al_2O_3含量分别控制在3.0～4.0和20%～～25%;VD后喂S线,控制钢水[S]=0.055%左右;连铸采用低碱度(R=0. 65)保护渣;控制终轧温度900℃,轧后棒材缓冷等工艺生产Φ80 mm棒材,产品A类夹杂(粗细)在1.5级,中心疏松1.5级,晶粒度7级,棒材产品性能良好。     

300 mm x360 mm连铸坯生产Φ80 mm非调质钢38MnVS6工艺实践

非调质钢38MnVS6（/%:0.36～0.40C,0.50～0.65Si,1.30～1.45Mn,≤0.020P,0.045-0.065S,0.10～0.30Cr,0.015～0. 030Al,≤0.05Mo,0.08～0.12V,0.013～0.019N,0.015～0.025Ti）棒材生产流程为60 t LD-LF-VD-CC-Roll工艺。通过控制LD终点[C]≥0.10%,[P]≤0.015%;LF精炼渣碱度R和Al₂O₃含量分别控制在3.0～4.0和20%～～25%; VD后喂S线,控制钢水[S]=0.055%左右;连铸采用低碱度（R=0.65）保护渣;控制终轧温度900℃,轧后棒材缓冷等工艺生产Φ80 mm棒材,产品A类夹杂（粗细）在1.5级,中心疏松1.5级,晶粒度7级,棒材产品性能良好。     

EAF-VOD-2.5 t ESR-锻造流程生产Φ350 mm 17-4PH不锈钢

采用EAF -VOD工艺冶炼17-4PH沉淀硬化不锈钢(%≤0.04C、16.20～16.50Cr、4.50～4.70Ni、3.30～3.40Cu、0.25～0.40Nb),铁模下铸Φ320 mm电极,并电渣重熔(ESR)成2.5 t(Φ510～550 mm)锭,经800 t液压机或5 t蒸汽锻锤生产17-4PH钢Φ350 mm大规格锻材成品.工艺实践表明,控制停锻温度(蒸气锤980 ℃;液压机1050 ℃),将锻成的Φ350 mm 17-4PH钢成品材返回至室式加热炉(1130～1150 ℃)均热,缓冷至(1050±10)℃均热后,炉冷至420 ℃,并及时在650 ℃退火,有效地消除了该钢锻后炸裂现象.     

高强度低合金钢Q420N轧制工艺优化实践

试验高强度低合金钢Q420N(/％:0.16C,0.28Si,1.39Mn,0.015P,0.003S,0.11Cr,0.009N)的生产流程为120 t转炉-LF精炼-RH真空脱气-连铸300 mm×340 mm方坯-热连轧成Φ90 mm棒材.试验研究了普通轧制工艺(开轧1100～1150℃,终轧950～1000℃,...     

风电法兰用钢S355NL探伤缺陷的分析和工艺改进

风电法兰用钢S355NL（/%:0.14~0.48C,0.15~0.40Si,1.30~1.60Mn,≤0.013P,≤0.005S,0.04~0.12V,0.03~0.05Nb,≤0.009Ti,≤0.30Cr,≤0.50Ni,≤0.20Cu,≤0.10Mo,≥0.020Alt）的冶金流程为100t UHP EAF—LF—VD—Φ650 mm,Φ800 mm坯CC工艺。该钢1~2 mm裂纹探伤不合格的分析结果表明,其主要原因为氧的铝类夹杂和铸坯疏松缺陷所致。通过在LF终点喂钙线0.45 kg/t,VD处理时间由原25 min增至27 min,降低钢中[N]至78×10^-6~82×10^-6,[H]为1.1×10^-6~1.3×10^-6,[O]为12×10^-6~15×10^-6,软吹氩气流量由2×25L/min降至2×20 L/min,时间≥12 min,降低钢水过热度5℃等工艺措施,使铸坯锻造后的探伤合格率超过99%。     

非调质钢48MnV的研制

用100 t EAF-LF(VD)-300 mm×320 mm连铸-连轧工艺生产的48MnV钢(%:0.45～0.51 C、0.90～1.20Mn、0.05～0.10V)出现粗大晶粒,经13道次轧成的125 mm×125 mm方钢(0.030%～0.050%Ti)的晶粒度为3～4级,经9道次轧成的Φ141 mm圆钢(0.030%～0.053%Ti)的晶粒度为4～5级;但通过加0.018%～0.035%Ti和0.021%～0.029%Nb后,经9道次轧制的Φ141 mm圆钢的晶粒度达5.5～6.5级,显著提高钢的强韧性。     

Si对半高速钢5Cr5WMoSiV冶金质量、组织和性能的影响

试验用5Cr5WMoSiV(HYRH12)钢(/%:0.53C,0.30~1.10Si,0.35Mn,≤0.025P,≤0.010S,5.30Cr,1.30Mo,1.20W,0.50V)的冶金流程为3 t感应炉-780 kg ESR-退火-110 mm方坯锻材-轧制Φ42.5 mm棒材-Φ14 mm轧材。研究了0.30%~1.10%Si和1010~1 070℃淬火+510~550℃回火处理对5Cr5WMoSiV钢冶金质量组织和力学性能的影响。结果表明,Si明显促进碳化物析出,显著提高钢的硬度;0.3%,0.7%,1.1%Si钢中含0.7%Si钢韧性和强度最低;而含0.3%Si钢,冲击韧性和抗弯强度最高。1 060~1 080℃淬火,含1.1%Si钢的HRC硬度值可达64。用于冷轧机中间辊时,5Cr5WMoSiV钢合适的Si含量为1.0%~1.2%,5Cr5WMoSiV钢传统推荐的热处理工艺为1 030~1 070℃淬火,520~540℃回火。     

303F易切削不锈钢Φ9.0 mm盘条的工艺开发与生产实践

易切削不锈钢盘条303F(/%:≤0.15C,≤1.0Si,≤2.0Mn,0.15～0.35S,≤0.045P,17.00～19.00Cr,8.00～10.00Ni,≤0.6Mo)的生产工艺流程为30 t EBT EAF-AOD-LF-150 mm×150 mm CC-高速线材轧制Φ9.0 mm盘条。通过AOD还原熔渣二元碱度1.0～1.4使硫铁中硫的回收率达到70%以上,LF精炼≤45min,能有效防止[S]的流失。连铸钢水过热度30～40℃,二冷比水量0.28～0.32 L/kg,选用特定保护渣,能有效的避免絮流,铸坯表面质量良好,连铸坯低倍中心疏松≤2.0级,中心偏析≤2.0级,锭型偏析≤2级,无气孔缺陷。开轧温度1 230～1250℃,终轧温度≥1050℃,进行关水轧制,能有效避免轧制头部开裂。结果表明,303F 钢中硫化物夹杂级别为2.5～3.0级,以MnS夹杂为主。盘条抗拉强度650～670 MPa,晶粒度11～12级,HBW硬度值180～195,车屑呈银灰色的断屑。