《連鑄坯低壓縮比軋制製造特厚板的機理研究》是依託北京科技大學，由張炯明擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：連鑄坯低壓縮比軋制製造特厚板的機理研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：張炯明
- 項目類別：聯合基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著我國高端裝備製造業、新能源產業的發展，需要大量高檔次特厚板。國內生產高強、高韌、高抗層撕裂等高級別的特厚板，大多採用大單重鋼錠進行大壓縮比軋制工藝，通常壓縮比控制不小於4.0。國外已有報導利用連鑄坯低壓縮比軋制特厚板的工藝，壓縮比控制不大於2.5，具有流程短、系統節能、成材率高等優點。目前，國內利用連鑄坯低壓縮比軋制製造特厚板一直受探傷不合問題困擾，為了解決這一問題，本研究提出鑄坯凝固末端大壓下結合低壓縮比軋制工藝。針對特厚板用連鑄坯慢速凝固條件下凝固組織、偏析、疏鬆和縮孔等進行研究，弄清連鑄坯凝固末端大壓下對凝固組織、巨觀和微觀缺陷的影響，探明凝固末端大壓下對加熱、軋制工藝中板材顯微組織、夾雜物、析出物、組織遺傳性和氫脆敏感性的影響，研究低壓縮比軋制條件下壓合細微空隙的必要條件。弄清控制壓縮比不大於2.0製造厚度超60mm、滿足探傷、“Z”向性能及低溫衝擊性等要求的特厚板製造機理。
結題摘要
低壓縮比軋制技術生產特厚板一直受探傷不合的限制，要解決這一問題，需要首先改善鑄坯內部質量。因此，本研究對鑄坯巨觀偏析、疏鬆和縮孔的分布及末端重壓下的改善情況進行了分析，且對重壓下及低壓縮比軋制下鑄坯凝固組織、夾雜物、析出物、裂紋及氫擴散開展了相關研究，並且首次以實驗手段開展了鑄坯壓下效率的研究。建立了CET判據G^1.8/V和疏鬆模型G∙T ^(-0.895)，並研究了連鑄參數對枝晶轉變和縮孔（疏鬆）的變化規律的影響；溶質分布模擬結果表明，對82B高碳鋼，C偏析指數最大值為1.36，而Mn最大值為1.10，並且，微觀偏析模型的選擇對巨觀偏析預測數值有一定影響，Voller-Beckermann模型更為合適。凝固末端重壓下實驗結果表明，在合適的壓下參數時可以有效的抑制鑄坯中心偏析和中心疏鬆，改善巨觀偏析壓下位置最好在中心固相率0.7之前，且壓下量不宜過大，而中心疏鬆的改善則需在中心固相率0.7以後施加較大的壓下量（10mm以上）。重壓下技術的套用可使鑄坯心部鐵素體尺寸及奧氏體晶粒尺寸減小，且使軋板內部帶狀組織分布更為均勻，並且重壓下條件下軋板綜合力學性能得到了一定提高。軋制過程中，對於球形縮孔，直徑小於6mm的在軋制過程中都能夠焊合，而鑄坯內部小於20μm的內部裂紋通過加熱可以癒合，尺寸較大的裂紋在軋制過程中也會逐漸癒合。針對Q345鋼種，析出物尺寸在20-40nm之間，析出物多為(Nb,Ti)(C,N)析出。重壓下條件下鑄坯近表層處析出物的數量明顯增多，且隨著軋制道次的增加，析出物尺寸明顯減小。鋼中難變形夾雜物在軋制過程中變形情況不大，並且在軋制後期夾雜物周邊會產生微小裂紋，裂紋沿軋制方向延伸；易變形夾雜物在軋制過程中容易變形，且沿軋制方向延伸。並且，軋制過程中內部夾雜物距軋件上表面的相對位置會產生變化。壓下效率研究結果表明，示蹤劑實驗所得壓下效率與模擬計算所得結果較為一致，且壓下位置對壓下效率影響較大。氫擴散模擬結果表明，鋼板厚度越大，溫度越低，氫擴散進程越慢，因此，厚板生產除堆冷去氫外，還需進行去氫退火。
