太钢高强化钢板介绍.ppt

太钢高强度钢板介绍,太钢技术中心2012年6月,2、太钢高强钢产品简介,3、太钢下一步开发产品简介,介绍内容,4、太钢部分超前研发产品简介,1、太钢高强钢生产装备简介,炼 钢,装备介绍,装备介绍,新炼钢工艺流程图,混铁车,倒罐站,脱硫站,转炉,RH,真空处理,LF,炉,吹氩站,连铸机,装备介绍,2座180吨顶底复吹转炉。自动化控制水平高,车间设一级基础自动化、二级过程自动化和炼钢厂制造执行系统(MES系统)，实现自动控制、智能炼钢。成分控制精确。,装备介绍,炉外精炼手段齐全:拥有两座双工位LF炉、一座双工位RH真空处理炉。可实现深脱S（硫含量可稳定控制到0.005%）、循环脱气、去除夹杂、夹杂物变形处理等工艺效果。保证汽车用钢的高纯净度，为具有良好的冷成型性能以及焊接性能奠定基础。,装备介绍,连铸机由奥钢联设计制造。连铸机采用了结晶器液面控制、液压振动、漏钢预报、在线调宽、电磁搅拌、轻压下、二冷水动态控制、质量判定等一系列先进技术，保证了铸坯质量。,一机双流连铸机,装备介绍,装备介绍,轧 钢,装备介绍,太钢2250mm热连轧生产线,横切线,平整分卷线,五辊粗矫机,17辊精矫机,切边剪,剪机,平整机,5.025.4 10002130 200016000mm,1.26.5 10002130 mm 5-20吨,加热炉,粗轧机组,热卷箱,7机架精轧机组,层流冷却,卷取,装备介绍,加 热 炉4座加热炉分段式步进梁，采用汽化冷却、最佳化燃烧控制模型，使热装更节省能源。,装备介绍,粗 轧 机最大轧制力 5500吨 主传动功率 29500kW压下系统 机械压下液压微调宽度控制 全液压侧压 AWC/SSC控制功能是目前世界热连轧生产线轧制能力最大的粗轧机,装备介绍,热 卷 箱采用边部保温装置。可有效降低中间坯温降，消除头尾温差，减小边部温降，可降低精轧机组负荷，降低精轧机能耗，满足薄规格产品生产的要求。,装备介绍,精轧机组,入口设置有附属立辊轧机 全液压AGC控制（压下速度快、设定精度高，可以提高带钢全长厚度控制精度）CVC+板形控制系统（以保证产品获得目标凸度、平直度）工艺润滑 表面检测装置（实现带钢表面质量的全长动态监控）轧制压力:F1F2 5000吨，F3F4 4500吨，F5F7 4000吨 世界热连轧生产线能力最强的精轧机组,装备介绍,层流冷却装置,高效层流冷却系统预留有快速冷却装置位置满足DP、TRIP等特殊钢种生产时快速冷却的要求,装备介绍,卷 取 机,全液压卷取机 最低卷取温度：200C 踏步控制 夹送辊打磨装置,装备介绍,平整机组,平整：改善板形、表面、机械性能；分卷：按照用户要求卷重交货；设计有最先进的弯辊、窜辊系统。,装备介绍,横切机组,横切机组从德国孙德维克公司引进，是世界热连轧生产线上设备能力最强、最先进的横切机组，最大剪切厚度可到25.4mm，并具有矫直和剪切 X80厚板的能力。,装备介绍,横切机组,装备有国内热连轧厚板横切生产线上唯一的17辊矫直机。矫直后的钢板平直度和残余应力可达到最好水平。可保证矫直后钢板纵向分条后没有变形产生。在世界厚板横切机组上第一次应用真空吸盘式垛板台，钢板表面和侧面不会产生划伤缺陷，同时可堆垛较薄的钢板。,装备介绍,中厚板,装备介绍,装备介绍,装备介绍,临钢工艺,装备介绍,临钢工艺,装备介绍,临钢工艺,装备介绍,产品介绍,产品介绍,热连轧卷切板介绍,高强韧钢产品特性与优势（1）：1、太钢高强韧钢不含任何贵重元素，采用微合金化及控轧控冷技术相结合，在提高强度同时，塑、韧性降低极小或基本不降低，成本价格有一定优势；2、有较好的强塑性匹配强度超过800MPa后，伸长率还可达到 21.0-21.5%，同时均匀伸长率为9.0-9.5%，有利于成形性的提高3、产品不平度小（2mm/m)，国标规定的不平度要求为10mm/m。4、产品的规格量大面广（目前高强钢最宽可轧到2000mm，与其它高强钢企业相比，具有满足不同客户需求的特点。,产品介绍,高强韧钢产品特性与优势（2）：5、ASTM A572 GR65是一个美国牌号，要求钢中的硅含量小于0.04%，以满足成品表面镀锌的要求。目前，此钢种只有宝钢、武钢、太钢能生产，市场前景广阔。6、由于钢中5大有害元素含量低，钢的低温冲击韧好，20的冲击值稳定在180J以上。国标中的规定一般为不小于47J。7、用于煤矿液压支架高强韧结构钢（Q460C、Q550C）普遍采用Ti作为微合金元素，与加Nb微合金化的钢种相比具有一定的成本价格优势，而且由于Ti的加入，使钢的冲击韧性和塑性都有一定的改善。,产品介绍,旋转台：25mm，强度460-600MPa,图 太钢高强韧TQ系列产品用途,产品介绍,图 太钢Q460C用于煤矿液压支架,产品介绍,图 太钢ASTM A572 GR65应用于通讯塔架,产品介绍,产品介绍,热轧中厚板介绍,Mn13品种特点：水韧处理后Mn13钢组织为单一奥氏体，塑韧性良好。其特点是当钢板表面受到冲击及较大压力时，表层奥氏体会迅速形成马氏体而产生加工硬化，使表面获得极高的耐磨性。太钢为国内Mn13热轧板唯一生产厂家。TNM360品种特点：耐磨板属于淬火（淬火+回火）处理的超高强度钢，其表面硬度较高，广泛应用于煤机行业刮板运输机的耐磨损部位。耐磨板目前主要问题是板型问题。但通过前期在临钢试验，板型问题明显改善，不平度均达到6mm/m以下。首批出口意大利IME公司的耐磨板已交付使用。,产品介绍,工程机械用钢品种特点：Q460、Q550属于低合金高强钢，因韧性及焊接性能良好，主要用于动载、重载及反复加载条件下的焊接结构件。目前煤机行业液压支架用量较大。30MnB、30Mn2、45Mn2、18MnSiCr及30Si2B等均属于需最终淬火+回火热处理的高硬度耐磨损钢。主要用于铲刃车、挖掘机、推土机及装载机等的耐磨损部件。桥梁用钢品种特点：桥梁需承受较大的静载荷和动载荷，长期曝露在露天、多雨、寒冷及盐碱地区，服役年限长。其性能主要考虑：1）较高强度；2）良好的焊接性；3）时效性能；4）疲劳性能；5）耐大气腐蚀性能；6）韧脆转变温度低于工作温度等。,产品介绍,重点钢种介绍（可在专用车行业使用）：,产品介绍,主要特点,热、冷加工困难，一般以铸钢件使用 经固溶处理后，组织为单一奥氏体 在低温状态下仍具有良好的机械性能 本身硬度并不高，HB约在200左右。只有在受到剧烈冲击或 较大压力作用时，表层奥氏体迅速产生加工硬化，并有马氏 体及碳化物沿滑移面形成，从而使表面层硬度提高到HB 450550，获得极高的耐磨性，但其心部仍维持原来状态。,产品介绍,特殊耐磨板 Mn13,Mn13钢的化学成分,Mn13固溶处理交货状态的力学性能要求,成品规格：1040mm1400mm3000mmL,产品介绍,特殊耐磨板 Mn13,应用领域：耐磨钢Mn13 主要用于制作抛丸机衬板、防弹板、保险箱钢板和拖拉机、坦克等履带板以及装载机齿板、碎石机颚板等。,铁道路岔,产品介绍,特殊耐磨板 Mn13,太钢是国内Mn13热轧板唯一生产厂家。2008年，耐磨钢Mn13已生产1000余吨，性能完全满足技术条件及用户使用要求。,Mn13钢板冷弯90,Mn13钢热处理后,产品介绍,特殊耐磨板 Mn13,主要特点,高硬度和高耐磨性 一定的塑韧性满足简单冷成形要求 可焊接性 板型良好,耐磨板是目前碳钢板材中供货状态下强度最高的的产品,产品介绍,耐磨板 TNM360,TNM360钢的化学成分,TNM360淬火或淬火+低温回火交货状态的力学性能要求,不平度6mm/m,成品规格：205015002700L(mm),产品介绍,耐磨板 TNM360,耐磨板目前集中应用于煤机行业的刮板运输机、工程行业的装载机、大型运输车的厢体及大型吊运设备等。,装载机的主刀板,主刀板,下料尺寸：303225030028003000,TNM360产品的应用领域,产品介绍,耐磨板 TNM360,刮板运输机槽底,液压支架,刮板输送机,刮板输送机槽底,刮板机过渡槽,刮板机输送链条,产品介绍,耐磨板 TNM360,目前已开发TNM360钢2000余吨，性能基本满足技术条件，板形良好。,TNM360钢25mm冷弯试样,TNM360钢淬火后板形,产品介绍,耐磨板 TNM360,化学成分（%）,高强度钢 TH800,拉伸性能和冲击性能,TH800的强度和塑性配合较好,A5 21.0-21.5%，均匀伸长率 Ag 9.0-9.5%,塑性较好。,产品介绍,TH800纵横向拉伸性能对比,结果表明：TH800钢的纵、横向性能差异很小。其中，屈服强度和抗拉强度皆为20MPa，延伸率仅为1%，说明钢卷的各向异性比较小。,高强度钢 TH800,产品介绍,近表面,1/2 厚度,1/4厚度,金相组织,金相照片表明：TH800金相组织为细小的铁素体以及少量贝氏体，钢带各部位组织均匀。,8 mm TH800带钢的光学显微图象,产品介绍,高强度钢 TH800,位置,晶粒尺寸及晶粒度,TH800晶粒非常细小,晶粒直径达到2.8-3.2um,晶粒度为14级。,高强度钢 TH800,产品介绍,冷弯性能,TH800具有良好的冷弯性能,d=2a,180冷弯试验全部合格。在试验条件为d=0,180冷弯状态下,也表现出良好的性能。,3mm厚度TH800冷弯后试样,高强度钢 TH800,产品介绍,焊接性能,国际焊接学会：Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 T700：Ceq=0.36%TH800：Ceq=0.38%日本伊藤公式：Pcm=C+(Mn+Cr+Cu)/20+V/10+Mo/15+Si/30+Ni/60+5B T700：Pcm=0.15%TH800：Pcm=0.16%,淬硬倾向不大，焊接性良好，不需预热,高强度钢 TH800,产品介绍,按GB4675.2-84标准，用焊接裂纹敏感性试验(CTS)对TH800类似钢种进行焊接性评价：试板的厚度为6mm,配套试板厚度为12mm，拘束焊缝采用4mm的低氢型碱性焊条J507，试验在温度可控的冰柜中进行，温度为0C，试验焊缝采用 1.2的SCH-70焊丝进行焊接，C02气体保护焊的焊接规范为:240A,24V,210mm/s，电源极性为直流反接。焊完48h后，进行裂纹检测和解剖分析。,试验结果表明：在模拟0温度下，用C02气体保护焊，TH800不会产生焊接冷裂纹。,焊接评价试验,高强度钢 TH800,产品介绍,TH800纵横向拉伸性能对比,结果表明：TH800钢的纵、横向性能差异很小。其中，屈服强度和抗拉强度皆为20MPa，延伸率仅为1%，说明钢卷的各向异性比较小。,产品介绍,高强度钢 TH800,化学成分（%）,工程机械用钢 TQ600MC,拉伸性能和冲击性能,产品介绍,工程机械用钢 TQ600MC,产品介绍,产品主要特点 化学成分：采用低碳微合金成分设计，钢中不添加任何贵重合金元素，钢中的P、S含量低。工艺特点：钢板主要采用精轧形变诱导铁素体相变、轧后快速冷却，低 卷取温度。性能特点：高强度（屈服600MPa）、高的低温韧性（40）、良好的冷弯性及良好的钢板不平度（不平度2mm/m）。焊接性能：焊接工艺简单，焊前不需要预热，不需焊后热处理。,化学成分（%）,镀锌电力塔架ASTM A572 Gr65,拉伸性能和冲击性能,产品介绍,镀锌电力塔架ASTM A572 Gr65,产品介绍,产品主要特点 化学成分：采用低碳、低硅成分设计，以满足用户后续的加工工艺要求（成品表面需镀锌）。工艺特点：低温加热，强力粗轧，轧后快速冷却，通过细化晶粒提高钢板的强韧性。性能特点：良好的冷弯性及良好的钢板不平度（不平度2mm/m）。焊接性能：焊接工艺简单，焊前不需要预热，不需焊后热处理。,2008年重点品种开发进展情况,高强度低碳贝氏体钢开发,太钢高强度低碳贝氏体钢系列主要牌号有DB590、DB685、DB785，屈服强度从490690MPa，抗拉强度590800MPa。产品规格330mm。钢的组织为低碳粒状贝氏体和板条贝氏体混合组织。2007年初实现批量生产。,1、参考化学成分,太钢高强度低碳贝氏体钢成分设计属于焊接性能最稳定的MoNbCuB系（另一系列为MnMoNbB系）,产品介绍,2008年重点品种开发进展情况,高强度低碳贝氏体钢开发,2、性能指标,产品介绍,2008年新产品开发进展情况,高强度低碳贝氏体钢开发,3、特点化学成分：太钢低碳贝氏体钢大幅度降低了碳含量和合金含量，钢的碳当量Cev0.42，焊接冷裂纹敏感性指数Pcm0.20。强度主要通过中温转变的贝氏体组织强化、细晶强化，铌的析出强化以及-Cu的沉淀强化等方式来保证。性能特点：高强度、较高的低温韧性（40）、良好的冷弯性、良好的抗疲劳性。焊接性能：在室温下（20），可实现焊前不预热、焊后不热处理。工艺特点：两阶段控制轧制，细化晶粒，控制析出；轧后快速冷却中温转变为贝氏体组织，控制纳米级铌化合物和-Cu析出。获得良好的强韧性匹配和焊接性能。,产品介绍,2008年新产品开发进展情况,高强度低碳贝氏体钢开发,4、应用 高强度低碳贝氏体钢因其优良的强韧性和焊接性能，已应用于工程机械、桥梁、煤炭机械、钢结构、军工舟桥等，实现了设备的重载、轻量化。,产品介绍,开发目标1、全年开发量：3万吨；2、应用领域：工程机械、汽车用结构件、挖掘机等结构件；3、采用标准：将过去采用太标Q/太新026-2008和Q/太新047-2008供货过渡到采用欧标EN10149 供货；4、用户服务：提供产品的疲劳试验报告及焊接试验报告。,出口工程机械用钢 S460MC-S700MC,下一步开发产品,开发目标 1、全年开发量：5000吨；2、应用领域：汽车起重机伸臂用钢；3、钢板不平度严于国家标准，达到2mm/m以内；4、提供焊接性能试验报告。工作内容：通过内部的化学成分、工艺的调整，使产品在满足用户使用性能的前提下，制造成本最低，最经济，达到最佳EVA。,工程机械用钢 TQ650MC,下一步开发产品,TNM450、TNM500耐磨板开发,超前研发产品,成品具有高硬度、高疲劳强度、足够塑韧性及可焊接的特点，可以满足大型工程机械如刮板运输机、装载机、挖掘机、推土机等，在恶劣环境下工作的需要高耐磨、长寿命、可简单冷成型并需要焊接的耐磨损关键部位的使用要求。,超前研发产品,高硬度产品的不断升级换代是必然趋势。目前国内耐磨板的整体质量档次较低。400级别以上耐磨板仅少量应用在外资企业，如美国的久益公司生产刮板运输机）、卡特彼勒(生产大型动输车)等。该级别耐磨板产品的开发成功将逐步取代该级别耐磨板进口产品，集中应用在冶金、煤机行业及大型工具车制造对耐磨性能要求更高的领域，并逐步向其它使用领域（如吊具生产）发展。,应用前景,超前研发产品,2009年1-3月 了解相关厂家耐磨板生产的工艺及装备情况，完成对标工作；获得国外生产厂家该级别耐磨板产品的成分设计及组织性能准确信息。2009年4-6月 追踪并借鉴组织性能的优化及工艺改进等研究成果；通过对外合作交流，顺利地完成化学成分及生产工艺的优化设计。2009年7-9月 进行小规模产品试验，对成品性能进行测试，改进和优化生产工艺方案。2009年10-12月 通过小批量试制及成品性能测试，优化生产工艺水平，确定出批生产工艺方案改进和提高生产工艺，满足用户的不同需求。,研发计划,超前研发产品,1、参考化学成分(%),2、性能指标,超前研发产品,960MPa级超高强度结构钢板开发,3、特点 化学成分：采用低碳成分设计，降低钢种微合金化元素，钢板最终形成无碳化物贝氏体/马氏体复相组织，由残余奥氏体薄膜结构代替碳化物，可减少裂纹源、阻滞裂纹的扩展。Mo的加入以增加回火稳定性，提高回火温度，改善焊接性能。性能特点：高强度（屈服960MPa）、高的低温韧性（40）、良好的冷弯性、良好的抗疲劳性。工艺特点：钢板主要采用两阶段控轧、轧后快速冷却，低的卷取温度和低温回火，获得贝氏体和马氏体双相组织，使钢板达到优异的强韧性匹配。焊接性能：焊接工艺简单，焊前只需要低温预热，不需焊后热处理，焊接热影响区就可满足性能要求。,超前研发产品,960MPa级超高强度结构钢板开发,4、行业发展水平与应用 960MPa级钢板欧洲牌号为S960QL，是比较成熟的钢种，主要应用于重载轻量结构件，例如汽车液压吊臂、重载汽车厢体、煤矿液压支架等高强度关键构件。,超前研发产品,960MPa级超高强度结构钢板开发,5、太钢拟开发的工艺路线 二钢北区转炉精炼连铸2250热连轧横切线（厚度8mm）临钢3300轧机层流冷却（回火或调质）（厚度1060mm）,热连轧工艺主要采用TMCP技术，细化晶粒、控制冷却速度，以获得贝氏体和马氏体双相组织，在热轧状态下获得高的强韧性。临钢工艺中板TMCP+回火工艺为主，20mm厚板因板厚加大，晶粒细化效果减弱，层流冷却能力与钢板厚度的冷却要求有一定差距，工艺以TMCP+调质为主。,超前研发产品,960MPa级超高强度结构钢板开发,研发目标 1、利用太钢现有装备，制定可行的工艺路线，生产出晶粒尺寸2m超细晶粒钢；2、产品用于汽车、工程机械等结构件；3、院校合作：同北京钢铁研究总院、哈尔滨焊接研究所等相关单位，就超细晶粒钢国内外最新发展动态及形变诱导铁素体相变工艺探讨；研究钢种的焊接性能和疲劳特性；4、用户服务：研究超细晶粒钢的焊接时的长大倾向，为客户提供焊接工艺及温度参数。,晶粒尺寸2m的超细晶粒钢,超前研发产品,1、产品特点：通过细化晶粒提高钢的强度，与其它强化方式不同，细晶强化是唯一既提高强度，又提高韧性的强化方式；超细晶，铁素体-珠光体晶粒细化到几个微米；贝氏体-马氏体板条束宽度细化到几个微米；2、应用领域：目前可用于非焊接的汽车纵、横梁，建筑结构件；3、研发进度：2009年一季度开发出小于2m的细晶粒钢产品；年底实现批量供货。,晶粒尺寸2m的超细晶粒钢,超前研发产品,通过以上品种、工艺和装备的概要介绍，可以看到太钢目前装备优良、工艺先进，并在不断优化；在先进装备条件的保证下，我们已开发了许多质量优良的高技术含量、高附加值的产品。随着经济全球化的迅猛发展，市场的竞争日趋激烈，我们将在提高产品质量的同时，进一步加快产品开发速度，不断优化品种结构，同国内外知名企业加强交流与合作，有效提升市场竞争力！,结束语,