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日本钢铁企业特厚钢板制造技术介绍 2009-02-20 08:43:55 作者：TNCSTEEL 来源：TNC数据库 ? 特厚钢板一般指厚度大于100mm的钢板，多用于大型模具、大型机架、磁屏蔽、机械结构等方面。为保证特厚钢板的内在质量，一般要求轧制特厚钢板的压缩比大于3.0。采用连铸板坯制造特厚钢板的难点在于，板坯到成品的压缩比小，用一般方法生产时，会出现钢板内部疏松压合、偏析消除等方面达不到质量要求的情况，表现为钢板的超声波探伤不合格。 ? 为利用现有设备以连铸坯为原料生产特厚钢板，日本开发出许多专利技术。这些专利提供的特厚钢板制造方法主要有川崎制钢的锻造-轧制法、JFE的焊接复合钢坯法、住友金属的连铸大压下法、日本钢管的规定压缩比和最终道次压下量的轧制法等。其中锻造-轧制法和焊接复合钢坯法的实用性较强，利用现有设备即可实施。 ? 1、锻造-轧制法 ? 锻造-轧制法是对连铸板坯实施锻造-轧制联合工艺，可在压缩比小于2.0的条件下制造出合格的特厚钢板。 ? 1.1双向锻造-轧制法 ? 川崎制钢提出了两种双向锻造-轧制法专利技术： ? 方法一(特开2000-263103)：锻造时连铸板坯与锻造砧铁的接触长度达到一定值以上，并对连铸板坯在长度方向和宽度方向上进行延伸锻造，在铸坯平面内不同方向上使钢受到锻打即可获得压合中心疏松和破碎偏析带的效果。该方法的主要工艺要点是：锻造+轧制总压下率为29%～66%。 ? 锻造方法是，压下率为20%～56%、B/H为0.7～1.0的横向-纵向锻造。其中B是连铸板坯与锻造砧铁的接触长度，H是连铸板坯的厚度（见图1）。锻造工艺分为两个阶段，首先使铸坯的长度与砧铁垂直，进行纵向延伸锻造；然后使铸坯的长度与砧铁一致，进行横向延伸锻造。锻造后的板坯轧制成成品。该方法的典型实施例见表1。 1：连铸坯，2、2，；3、3，： 锻锤，锻砧 ? 图1：横向-纵向锻造示意图 ? 表1：2000-263103的典型实施例 ? 实施例纵向延伸锻造横向延伸锻造锻造压下总量 /mm锻造压下率 /%轧制压下率 /%总压下率 /%产品厚度 /mm钢坯压缩比B/H压下量 /mmB/H压下量 /mm10.8600.8601203916481601.920.9400.93070238292201.4注：连铸板坯为抗拉强度490MPa级钢，厚度310mm。 对特厚板成品探伤3未发现中心疏松和中心偏析。 ? 方法二(特开平10-263614)：该方法主要用于消除中心疏松和铸坯侧边产生的空隙性缺陷。主要工艺要点是：锻造+轧制总压下率为20%～60%。 ? 首先在连铸板坯宽度方向上进行锻造，宽度方向的减尺量应大于150mm。锻造后的板坯呈狗骨状（见图2）。 1：连铸坯，2：锻锤，3锻砧，r：宽度方向的减尺量，E：连铸坯宽度两端变形形状 ? 图2：锻造示意图 ? 对上述锻造后的铸坯放平进行正常锻造。当锻造+轧制总压下率为20%～25%时，锻造压下率≥10%；当锻造+轧制总压下率为＞25%～60%时，锻造压下率≥15%。将上述锻造铸坯在轧机进行轧制，制成成品。该方法的典型实施举例见表2。 ? 实施举例的主要工艺是：铸坯310×240×3000～4300（mm）；在锻造工厂将钢坯加热到1250℃，用6000t锻压机（砧铁宽度800mm）将钢坯的宽度方向锻压150mm。然后对钢坯的宽度平面进行锻造，宽度平面中心的锻造压下率为11%和16%。然后将锻造后的钢坯送到轧钢厂进行压下率为13%和19%的轧制，制成成品。 ? 表2：10-263614的典型实施例 ? 实施例钢种锻造压下率 /%轧制压下率 /%总压下率 /%产品厚度 /mm宽度方向压下量 /mm超声波探伤钢坯压缩比1490MPa级普通碳钢111321245150合格1.272高碳钢161932210150合格1.48? 1.2 高温扩散-锻造-轧制法 ? 高温扩散-锻造-轧制法（发明专利特开2002-194431）特别适用于锅炉压力容器用Cr-Mo钢。钢在锻造前在高温下长时间保温，使偏析元素扩散，然后进行锻造，可消灭中心疏松，减轻中心偏析，显著提高钢的抗回火脆性能力。该方法提出的工艺要点是：锅炉压力容器用Cr-Mo钢连铸板坯在1200～1300℃保温20h以上。对加热后的连铸板坯进行压下率≥16%的锻造。对锻造后的板坯再加热，进行轧制，锻造+轧制总压下率为35%～67%。该方法的典型实施举例见表3。 ? 表3：2002-194431的典型实施例 ? 实施例锻造前加热锻造压下率 /%轧制压下率 /%总压下率 /%成品厚度 /