高 强 度 超 细 晶 9CuPTiRE-A 在 本 钢 的 生 产 试 制 本 溪 钢 铁 集 团 有 限 责 任 公 司 23.4.21 22 北 京
一 本 钢 17mm 热 带 钢 连 轧 机 现 代 化 技 术 改 造 1 改 造 的 主 要 内 容 一 座 步 进 式 加 热 炉 高 压 水 除 鳞 系 统 更 新 E1 轧 机 及 AWC SSC 功 能 最 大 道 次 侧 压 量 1mm F1 F7 机 架 为 液 压 弯 辊 (HAGC) F2 F4 采 用 CVC 板 形 控 制 装 置 最 大 终 轧 速 度 可 达 18m/s
带 钢 冷 却 装 置 2 # 地 下 卷 取 机 平 整 分 卷 机 组 数 控 磨 床 全 线 采 用 二 级 计 算 机 管 理 R1 R3 后 测 宽 仪 F7 后 板 凸 度 仪 测 厚 仪 平 直 度 仪 测 宽 仪
2. 改 造 后 热 连 轧 机 的 技 术 水 平 与 国 内 轧 机 相 比 武 钢 17 mm 3/4 宝 钢 25mm 3/4 158mm 1/2 鞍 钢 178 mm 1/2 本 钢 制 造 厂 三 菱 日 SMS SIEMENS ( 德 ) ( 德 ) 三 菱 日 三 菱 日 SMS GE ( 德 )( 美 ) 纵 向 厚 度 H 4. 5 9 5 95 2.2 2.6 4 99 3.1 3.8 5 99 4 6 5 95 1.2 4 4 99 4.1 6 5 95 6.1 12 5 93 H 4 4 99 4 1 1 h 99 1 1 99 板 凸 度 24 96 2 95 2 95 2 95 异 卷 同 卷 2.5 18 12 95 2.5 6 2 15 95 6.35 h.25 h 95 平 直 度 3IU 89 H 3 2IU 91 H 3 2IU 94.4 2-2.5 4IU 85 2.6-3 31IU 9 3 25IU 9 1.2-2.5 4IU 9 2.6-4. 3IU 92 4.1 25IU 95 12mm 3IU 95 12mm 35IU 95 宽 度 终 轧 温 度 2mm 95 1mm 95 6mm 95 6mm 95 1mm 95 2 9 2 92 2 99 2 99 15 95 卷 取 温 度 15 93 3 99.2 3 92 2 95 H 6 2 95 6 2 95 15 95 装 备 水 平 F1 F3 弯 辊 9t/ 侧 F4 F7 弯 辊 2t/ 侧 F4 F7 横 移 15mm 强 力 立 辊 F1 F7 HAGC F1 F7 CVC 调 宽 压 力 机 F1 F7 HAGC F2 F4 PC 调 宽 压 力 机 F1 F7 HAGC F2 F4 PC 强 力 立 辊 F1 F7 HAGC F2-F4 CVC F2-F7 弯 辊 产 品 国 际 一 般 水 平 国 内 先 进 水 平 国 际 先 进 水 平 国 内 领 先 水 平 国 际 先 进 水 平 国 际 先 进 水 平 国 际 先 进 水 平 备 注 1995 年 生 产 统 计 1995 年 生 产 统 计 合 同 保 证 值 合 同 保 证 值 合 同 保 证 值
3 改 造 后 热 连 轧 机 的 技 术 水 平 与 国 外 轧 机 相 比 本 钢 法 国 FOS 215mm 3/4 美 国 格 里 2286mm 全 世 界 领 先 制 造 厂 纵 向 厚 度 板 凸 度 平 直 度 SMS GE ( 德 ) ( 美 ) H 4 4 99 4 1 1 h 99 1 1 99 同 卷 异 卷 2.5 18 12 95 2.5 6 2 15 95 6.35 h.25 h 95 12mm 3IU 95 12mm 35IU 95 CLECM 法 2.5 5 98 2.5 5 5 98 SMS GE ( 德 ) ( 美 ) h 2.49 4 98.8 2.5 4 4 99.1 4.5 12.7 75 99.1 三 菱 日 3 96 千 叶 3 5 99.6 广 田 2 9 2 98 15 3IU 83 h 2.49 35IU 97.8 2.5 4 25IU 95.6 4 16IU 91.4 25IU 99 广 田 宽 度 1mm 95 8mm 95-2 +4mm 终 轧 温 度 卷 取 温 度 装 备 水 平 15 95 2 94.1 15 96.9 15 95 2 95.5 2 97.3 强 力 立 辊 F1 F7 NAGC F2-F4 CVC F1-F7 弯 辊 调 宽 压 力 机 F5 F7 HAGC F5 F7 HCW F4 F7 HAGC F1-F7 弯 辊 F2-F4 CVC 15 千 叶 3 1 千 叶 3 Pc 千 叶 3 采 用 无 头 轧 制 产 品 国 际 先 进 水 平 国 际 先 进 水 平 国 际 先 进 水 平 国 际 领 先 水 平 备 注 合 同 保 证 值 1995 年 生 产 统 计 1995 年 生 产 统 计 资 料
二 高 强 度 超 细 晶 9CuPTiRE-A 在 本 钢 的 生 产 试 制 1 试 制 方 案 1.1 化 学 成 分 22 年 9 月 本 钢 进 行 了 高 强 度 超 细 晶 9CuPTiRE-A 的 试 制 共 试 验 两 炉 坯 料 规 格 为 23 125mm 炉 号 为 35553 和 25938 炉 号 C Si Mn P S Als Cu Ti RE Nb 35553.7.28.33.78.11.2.27.1.21.3 25938.8.26.41.83.7.1.26.6.18 -- 标 准.12.2~.5.25~.55.7~.12.2 --.25~.5.3.1~.4 -- (%)
1.2 控 制 控 冷 工 艺 制 定 轧 制 成 品 规 格 为 6. 125mm 根 据 形 变 诱 导 铁 素 体 相 变 及 增 加 奥 氏 体 未 再 结 晶 区 变 形 量 的 机 理 选 择 了 几 种 不 同 的 控 轧 控 冷 工 艺 并 与 常 规 工 艺 进 行 了 比 较
2 试 验 结 果 2.1 试 验 钢 的 机 能 炉 号 批 号 s(mpa) b(mpa) 5(%) 屈 强 比 A kv (J) 35553 ( 含 Nb) 25938 常 规 化 学 成 分 9711S 47 55 31.85 55 58 44 9721S 485 56 27.87 52 52 5 9731S 475 545 26.87 54 52 54 9751S 4 495 29.81 6 62 63 9761S 435 525 26.83 64 64 64 9781S 395 49 31.81 64 64 62 9791S 36 475 31.76 62 62 6 标 准 295 39 24 -- 24( 常 温 半 试 样 )
2.2 机 能 对 比 同 期 的 常 规 化 学 成 分 并 按 正 常 工 艺 轧 制 的 机 能 如 下 炉 号 批 号 s(mpa) b(mpa) 5(%) 屈 强 比 A kv (J) 25938 9791S 36 475 31.76 62 62 6 本 钢 大 生 产 厚 度 规 格 为 6.mm 的 9CuPTiRE-A 的 屈 服 强 度 波 动 在 345~415MPa 之 间 均 值 为 383.6MPa 其 中 92% 低 于 4MPa 抗 拉 强 度 波 动 在 45~5MPa 之 间 均 值 为 479.4MPa 其 中 95% 低 于 5MPa 具 体 情 况 见 直 方 图
2.3 金 相 组 织 炉 号 批 号 夹 杂 物 类 型 与 级 别 A B C D 晶 粒 尺 寸 m 组 织 P% 带 状 35553 含 Nb 25938 常 规 9711S 1 1.5 1 4.87 F+P 9.41 A 9721S 1 1.5.5 4.55 F+P 9.89 A.5 9731S 1 1.5 1 4.76 F+P 8.87 A.5 9751S.5 1 1 8.33 F+P 1.27 A 9761S.5 1.5 6.6 F+P 1.22 A1 9781S.5 1.5 1 8 F+P 9.49 A1
批 号 9711S 组 织 照 片 批 号 9721S 组 织 照 片
批 号 9731S 组 织 照 片 批 号 9751S 组 织 照 片
批 号 9761S 组 织 照 片 批 号 9781S 组 织 照 片
正 常 工 艺 生 产 的 组 织 照 片 从 金 相 检 验 可 以 看 出 含 Nb 试 验 钢 的 晶 粒 要 细 于 常 规 成 分 试 验 钢 的 晶 粒 同 时 屈 服 强 度 和 抗 拉 强 度 也 大 于 常 规 化 学 成 分 证 明 此 次 试 验 是 成 功 的 通 过 本 次 试 验 本 钢 已 经 基 本 掌 握 了 生 产 屈 服 强 度 大 于 45MPa 的 9CuPTiRE-A 并 为 下 一 步 开 发 研 制 屈 服 强 度 大 于 5MPa 积 累 了 很 多 经 验
3 试 验 钢 的 生 产 3.1 含 Nb 钢 的 生 产 3.2 常 规 化 学 成 分 钢 的 生 产
批 号 为 9711S 实 际 终 轧 温 度 曲 线 和 实 际 卷 曲 温 度 曲 线 FINISH TEMPERATURE: C deg vs. m 45 3 15-15 -3-45 Temperature on Target 97.56 % 5 1 15 2 25 3 Min Temp Dev: -21.deg C Max Temp Dev: 29.deg C COILING TEMPERATURE: C deg vs. m 3 2 1-1 -2-3 Temperature on Target 97.42 % 5 1 15 2 25 3 Min Temp Dev: -29.deg C Max Temp Dev: 61.deg C
批 号 为 9711S 实 际 厚 度 曲 线 和 实 际 宽 度 曲 线 FM Thickness ( - ) (mm) ( + ) Gauge Range Body Percent on Gauge 99.17 %.6 6..6 Medium THICKNESS: microns vs. m Scale Selection -1 to 1-15 to 15-2 to 2 15 75-75 -15 5 1 15 2 25 3 Min Gage Dev: -.15mm Max Gage Dev:.77mm Width (mm) Body Percent on Gauge 96.25 % 5. 1262 5. WIDTH: mm vs. m 1 5-5 -1 5 1 15 2 25 3 Min Width Dev: -.971mm Max Width Dev: 11.926mm
批 号 为 9711S 实 际 平 直 度 曲 线 和 实 际 板 凸 度 曲 线 Flatness (I-units) Flatness on Target 97.6 % -35. 35. FLATNESS: I-units vs. m 3 2 1-1 -2-3 5 1 15 2 25 3 Min Flatness Dev: 6.22 I-units Max Flatness Dev: -45.13 I-units Profile (microns) C4 Profile 96.82 % -.15.14.15 PROFILE: microns vs. m -75-5 -25 25 5 75 5 1 15 2 25 3 35 Min Profile Dev: -45.34 microns Max Profile Dev: 5.66microns
批 号 为 9721S 的 实 际 终 轧 温 度 曲 线 和 实 际 卷 曲 温 度 曲 线 FINISH TEMPERATURE: C deg vs. m Min Temp Dev: -14.deg C Max Temp Dev: 2.deg C Temperature on Target 98.56 % 45 3 15-15 -3-45 5 1 15 2 25 3 COILING TEMPERATURE: C deg vs. m Temperature on Target 98.12 % 3 2 1-1 -2-3 5 1 15 2 25 3 Min Temp Dev: -15.deg C Max Temp Dev: 28.deg C
批 号 为 9731S 的 实 际 终 轧 温 度 曲 线 和 实 际 卷 曲 温 度 曲 线 FINISH TEMPERATURE: C deg vs. m Temperature on Target 96.22 % 45 3 15-15 -3-45 5 1 15 2 25 3 Min Temp Dev: -5. deg C Max Temp Dev: 19.deg C COILING TEMPERATURE: C deg vs. m 3 2 1-1 -2-3 Temperature on Target 96.42 % 5 1 15 2 25 3 Min Temp Dev: -19.deg C Max Temp Dev: 31.deg C
轧 制 速 度 的 情 况 轧 制 速 度 (m/s) 5.5 4.5 5 3.5 4 2.5 3 1.5 2.5 1 轧 制 速 度 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 精 轧 机 组 9711S 9721S 9731S 从 图 中 可 以 看 出 试 验 钢 在 进 F1 温 度 与 常 规 工 艺 相 同 时 为 了 保 证 其 终 轧 温 度 在 轧 制 时 的 轧 制 速 度 低 于 正 常 工 艺 轧 制 速 度
批 号 为 9751S 实 际 终 轧 温 度 曲 线 和 实 际 卷 曲 温 度 曲 线 FINISH TEMPERATURE: C deg vs. m Temperature on Target 96.52 % 45 3 15-15 -3-45 5 1 15 2 25 3 Min Temp Dev: -26. deg C Max Temp Dev: 3. deg C : COILING TEMPERATURE: C deg vs. m 3 2 1-1 -2-3 Temperature on Target 95.42 % 5 1 15 2 25 3 Min Temp Dev: -27.deg C Max Temp Dev: 28.deg C
批 号 为 9761S 实 际 终 轧 温 度 曲 线 和 实 际 卷 曲 温 度 曲 线 FINISH TEMPERATURE: C deg vs. m 45 3 15-15 -3-45 Temperature on Target 95.32 % 5 1 15 2 25 3 Min Temp Dev: -21.deg C Max Temp Dev: 17.deg C COILING TEMPERATURE: C deg vs. m Temperature on Target 97.42 % 3 2 1-1 -2-3 5 1 15 2 25 3 Min Temp Dev: -2.deg C Max Temp Dev: 29.deg C
批 号 为 9781S 实 际 终 轧 温 度 曲 线 和 实 际 卷 曲 温 度 曲 线 FINISH TEMPERATURE: C deg vs. m Min Temp Dev: -14.deg C Max Temp Dev: 2.deg C Temperature on Target 95.89 % 45 3 15-15 -3-45 5 1 15 2 25 3 COILING TEMPERATURE: C deg vs. m 3 2 1-1 -2-3 Temperature on Target 96.78 % 5 1 15 2 25 3 Min Temp Dev: -15.deg C Max Temp Dev: 18.deg C
轧 制 速 度 情 况 轧 制 速 度 (m/s) 6 5 4 3 2 1 常 规 化 学 成 分 的 轧 制 速 度 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 精 轧 机 组 9751S 9761S 9781S 9791S 从 图 中 可 以 看 出 为 了 保 证 终 轧 温 度 按 正 常 工 艺 生 产 的 轧 制 速 度 要 大 于 试 验 钢 的 轧 制 速 度
6 含 Nb 试 验 钢 晶 粒 尺 寸 与 强 度 关 系 图 屈 服 强 度 抗 拉 强 度 (MPa) 55 5 45 4 4.55 4.76 4.87 晶 粒 尺 寸 ( m) 本 次 含 Nb 试 验 钢 的 晶 粒 尺 寸 与 屈 服 强 度 和 抗 拉 强 度 的 关 系
(MPa) 52 47 42 37 32 常 规 成 分 试 验 钢 晶 粒 尺 寸 与 强 度 关 系 图 6.6 8 8.33 晶 粒 尺 寸 ( m) 屈 服 强 度 抗 拉 强 度 本 次 常 规 成 分 试 验 钢 的 晶 粒 尺 寸 与 屈 服 强 度 和 抗 拉 强 度 的 关 系
4 结 论 常 规 化 学 成 分 通 过 对 轧 制 工 艺 的 调 整 可 使 s 达 到 435MPa b 达 到 525MPa 通 过 大 工 业 生 产 试 制 可 稳 定 生 产 4MPa 级 的 9CuPTiRE-A 钢 在 常 规 化 学 成 分 的 基 础 上 试 验 钢 中 加 入.3% 的 Nb 配 合 控 轧 控 冷 工 艺 的 调 整 可 使 s 达 到 485MPa b 达 到 56MPa 可 稳 定 生 产 45MPa 级 的 9CuPTiRE-A 通 过 生 产 试 制 的 数 据 分 析 可 知 本 钢 轧 机 通 过 改 造 后 适 应 了 增 加 奥 氏 体 在 未 再 结 晶 区 的 累 积 变 形 量