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3、工艺流程设计 根据安钢低合金结构钢板的生产经验，为保证钢板的低温冲击韧性、探伤性能等要求，关键过程控制包括：钢水纯净，P、S元素和气体含量要控制在一定的范围内，S＜0.005%、P＜0.012%，连铸坯中心疏松和中心偏析程度尽可能低，小于曼内斯曼标准3.0级，钢板组织晶粒均匀、尽可能晶粒细小，大于ASTM9级。 全工序生产流程：铁水预处理→120吨转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→全程保护浇铸（电磁搅拌+轻压下）→板坯精整→板坯加热→控制轧制→精整→标识、检验入库。 3.1、炼钢过程关键控制点 3.1.1、氢元素控制 层状撕裂的主要原因在于夹杂物的分布和应力状态，当氢含量达到一定值时，就会聚集在夹杂物的间隙处，使该部启裂并扩展，从而使夹杂物与基体金属脱开，氢对层状撕裂起到了诱发作用。 控制钢中氢含量的措施：严格控制原辅料和合金中的水分含量；控制好造渣埋弧和采用适当的氩气搅拌强度，避免钢液裸露造成吸氢，出站前的喂线工艺要求控制好喂线量和喂线的深度和部位；通过RH本处理，氢含量控制在（1.5~2.2）×10-6；连铸过程中做到全程保护浇注，使用专用的保护渣，防止吸氢和钢水的二次氧化；采用铸坯落地下线堆冷措施，氢会通过扩散而析出。 3.1.2、硫元素控制 MnS是钢中最常见的夹杂物之一，它对钢的塑性和韧性有显著的影响，极易引起钢板的层状撕裂。通过铁水脱硫预处理，从源头开始控制铁水硫含量小于0.026%；转炉出钢增加铝铁量加强钢水脱氧，出完钢，渣面采用铝渣球进行渣面扩散脱氧。 在LF出站前喂入硅钙线进行钙处理，使已经生成的MnS夹杂转变为加工过程中不易变形的球状硫化物CaS。 3.1.3、板坯中心偏析控制 铸坯中心偏析对钢板的Z向性能影响非常明显。控制措施：降低钢中易偏析元素P、S的含量；连铸过程中采用低过热度浇注，过热度为8~25℃；采用凝固末端动态轻压下技术来补偿铸坯最后凝固的收缩，减轻或消除中心偏析。 采用弱冷却制度，稳定拉速＜0.75m/min。 3.2、轧钢过程控制 3.2.1、控轧工艺 采用两阶段控轧工艺，在一阶段再结晶区轧制时，为控制变形奥氏体的再结晶数量,应尽可能达到完全再结晶，在高温区采取15%～20%的道次压下量，轧制温度控制在中下限，终轧温度尽可能接近Ar3，总压下率控制在40%～45%，单道次压下率和轧制速度尽可能高。相变后细小、均匀的晶粒组织是确保钢板低温韧性的关键。 开轧温度低于未再结晶温度，终轧温度高于Ar3+30℃，控轧工艺参数见表。 经计算，Nb的固溶温度nb=1144℃，开轧温度不低于1150℃。轧制过程中，需在未结晶温度之上发生一定程度的变形，再进行第二阶段控轧。奥氏体未再结晶温度nr=887℃，相变点Ar3=751℃。 4、工业性试制结果 4.1、铸坯质量 连铸坯断面尺寸220mm×1500mm，表面无缺陷，酸洗角样未发现裂纹。铸坯取硫印试样进行内部缺陷评级，连续抽检结果：中心偏析小于等于2.6级，中心疏松小于等于1级，其它缺陷未见，铸坯质量达到了预期目标。 4.2、板坯化学成分 板坯熔炼成分见表。冶炼板坯的S含量均低于0.003%，达到了良好的控制水平。 4.3、钢板力学性能分析 钢板拉伸试样采用全板厚，横向拉伸，纵向冲击，性能统计见表。 Q420GJD卷板的屈服强度＞420MPa、抗拉强度＞530MPa，各项性能指标均符合国家标准要求。钢板延伸率＞25%钢板具有较高塑性，屈强比＜0.8抗震性能较好。-20℃低温冲击吸收功＞180J，具有良好的低温韧性。 对35mm钢板做Z向拉伸性能：断面收缩率分别为57.1%、53.2%、56.8%。具有良好的抗层状撕裂性能。钢板内部质量满足超声波Ⅰ级探伤检测。 4.4、钢板金相试验 （1）、本次试制钢板厚度范围2～35mm，钢板组织均为铁素体+珠光体组织。在钢板宽度1/4处取金相试样抛光经硝酸酒精溶液腐蚀后，在金相显微镜下进行组织观察：图2是具有代表性的B641324000钢板的金相组织照片。 （2）、对不同钢板的拉伸试样截取金相试样作夹杂物分析，4个规格的钢板夹杂物评级结果见表。 金相组织分析结果表明：钢板由表及里，带状组织逐渐加重，心部的带状组织中夹杂有少量粒状贝氏体；厚度越小，由于轧后冷速快，带状组织越明显，组织晶粒越细小。 （1）、炼钢采用恒拉速、低过热度、二段弱冷工艺，板坯中心偏析控制在3.0级以下，确保了钢板的低温韧性。对35mm钢板进行Z向拉伸试验，3个面缩率数值分别为57.1%、53.2%、56.8%，达到Q420GJD卷板Z35的性能要求。 （2）、通过合理的成分设计、控制轧制工艺设计， 获得了预期的组织结构和钢板力学性能，成功试制出Q420GJD卷板高建钢，性能指标符合国家标准要求，为批量生产奠定了理论和实践基础。 （3）、连铸坯的中心偏析及钢板轧后的冷却控制是导致钢板中心出现贝氏体组织的主要原因，它与带状组织共同作用会升高钢板的韧脆转变温度。 （4）、安钢开发的Q420GJD卷板高建钢，屈强比低，低温韧性稳定，符合高层建筑、大型场馆的设计、使用要求，同时也可应用于桥梁结构钢等领域，具有广泛的推广价值。本产品的成功开发，填补了新疆的产品空白，具有显著的经济效益和社会效益。 高建钢卷板 Q420GJE 2.5 1250 C 3 件 安阳 安钢 高建钢卷板 Q420GJE 2.3 1250 C 3 件 安阳 安钢 高建钢卷板 Q420GJE 2 1250 C 2 件 安阳 安钢 高建钢卷板 Q420GJE 7.75 1500 C 2 件 安阳 安钢 高建钢卷板 Q420GJE 5.75 1500 C 2 件 安阳 安钢 高建钢卷板 Q420GJE 3.75 1500 C 2 件 安阳 安钢 高建钢卷板 Q420GJE 2.5 1500 C 2 件 安阳 安钢 高建钢卷板 Q420GJE 2.5 1500 C 1 件 安阳 安钢 高建钢卷板 Q420GJE 3 1500 C 2 件 安阳 安钢 高建钢卷板 Q420GJE 6 1500 C 2 件 安阳 安钢 高建钢卷板 Q420GJE 5 1500 C 2 件 安阳 安钢