高性能细晶粒中厚钢板生产技术

随着国家对基础设施投资力度的加大，对中厚板生产的量能和品种、质量性能提出了更高的要求。这一需求刺激了国内企业的技术改造规模。继首钢3500mm中板轧机液压AGC及控轧控冷系统改造后，我校轧制技术及连轧自动化国家重点实验室又先后完成了南钢、营口等多家中板厂的技术改造任务。

为了充分发挥轧机改造后的技术优势，有效利用控轧控冷工艺提高钢板的综合性能，在国家经贸委的资助下，对中厚板生产过程中的TMCP技术进行了系统的开发研究。同时，我们大胆地将热连轧带钢超级钢生产中所积累的经验和思路引入中厚板生产实际中，开始了高性能细晶粒中厚钢板生产技术的应用研究。

中厚板轧制的特点是多道次往复可逆轧制；轧制速度比热连轧慢；道次间隔时间比热连轧长；而且产品厚度比热连轧带钢大得多。实施控制冷却时需要更多的瞬时水量，并保证厚度方向上冷却效果的均匀性。这些特点决定了在中厚板生产中实现均匀晶粒细化，大幅度提高钢板强韧性的难度。

从2002年2月开始，我们结合首钢中厚板轧机的改造项目，以开发晶粒直径为6—8μm的高性能普通碳素钢板生产工艺为目的。前期目标是将Q235升级为Q345、Q345升级为Q460。为此，开展了实验室的基础研究和工艺生产条件下的试制工作。

结合中厚板生产的工艺特点，通过Q235、Q345钢试样的热模拟试验和小轧机TMCP工艺试验，我们对γ体动态再结晶规律、γ体静态再结晶规律，以及形变后连续冷却过程中的相变规律等进行了系统的试验研究。建立了热变形工艺参数与微观组织和宏观力学性能的量化关系，掌握了中厚钢板生产中保证晶粒有效细化的TMCP工艺控制策略。

应用这些试验研究结果，先后在首钢中板厂2800mm机组及改造后的3500mm机组进行了大量的工业试验。结果表明，只要将粗轧开轧温度、粗轧道次变形量、粗轧终了温度、待温厚度、精轧开始温度、精轧区变形量、终轧温度和轧后冷却制度控制得当，在具备控冷系统的普通中厚板生产线上，即可将25mm以下各规格Q235B级钢板的力学性能升级为Q345C级水平；30mm以下各规格Q345C级钢板升发为Q460D级水平，脆性转变温度下降20—30℃；且焊接性能和冷弯性能等满足升级后相同级别钢板的使用要求。

本技术应用范围广、市场前景可观，且在不额外增加成本的前提下，可为生产企业带来吨钢50—100元的经济效益。本技术已先后在首钢中板厂、南钢中板厂和酒钢中板厂得到推广和应用。欢迎国内同类企业来函垂询、洽谈。

随着国家对基础设施投资力度的加大，对中厚板生产的量能和品种质量性能提出了更高的要求，从而刺激了国内企业的技术改造规模，继首钢3500mm中板轧机液压AGC及控轧控冷系统改造后，我校轧制技术及连轧自动化国家重点实验室又先后完成了南钢、营口等多家中板厂的技术改造任务。为了充分发挥轧机改造后的技术优势，有效利用控轧控冷工艺提高钢板的综合性能，在国家经贸委的资助下，对中厚板生产过程中的TMCP技术进行了系统的开发研究，并大胆地将热连轧带钢超级钢生产中所积累的经验和思路引入中厚板生产实际中，开始了高性能细晶粒中厚钢板生产技术的应用研究。 由于中厚板轧制的特点是多道次往复可逆轧制；轧制速度比热连轧慢；道次间隔时间比热连轧长；而且产品厚度比热连轧带钢大得多，实施控制冷却时需要更多的瞬时水量，并保证厚度方向上冷却效果的均匀性，这些特点决定了在中厚板生产中实现均匀晶粒细化，大幅度提高钢板强韧性的难度。从2002年2月开始，我们结合首钢中厚板轧机的改造项目，以开发晶粒直径为6—8μm的高性能普通碳素钢板生产工艺为目的；以Q235升级为Q345、Q345升级为Q460为前期目标，开展了实验室的基础研究和工艺生产条件下的试制工作。 结合中厚板生产的工艺特点，通过Q235、Q345钢试样的热模拟试验和小轧机TMCP工艺试验，对γ体动态再结晶规律、γ体静态再结晶规律、和形变后连续冷却过程中的相变规律等进行了系统的试验研究，建立了热变形工艺参数与微观组织和宏观力学性能的量化关系，掌握了中厚钢板生产中保证晶粒有效细化的TMCP工艺控制策略，应用这些试验研究结果，先后在首钢中板厂2800mm机组及改造后的3500mm机组进行了大量的工业试验，结果表明，只要将粗轧开轧温度、粗轧道次变形量、粗轧终了温度、待温厚度、精轧开始温度、精轧区变形量、终轧温度和轧后冷却制度控制得当，在具备控冷系统的普通中厚板生产线上，即可将25mm以下各规格Q235B级钢板的力学性能升级为Q345C级水平；30mm以下各规格Q345C级钢板升发为Q460D级水平，脆性转变温度下降20—30℃；且焊接性能和冷弯性能等满足升级后相同级别钢板的使用要求。 本技术应用范围广、市场前景可观，且在不额外增加成本的前提下，可为生产企业带来吨钢50—100元的经济效益。本技术已先后在首钢中板厂、南钢中板厂和酒钢中板厂得到推广和应用，欢迎国内同类企业来函垂询、洽谈。