壓力容器用鋼初軋工藝改進措施

  針(zhen)對初軋(ya)裂(lie)紋(wen)形成的(de)(de)機理,提出初軋(ya)工藝控制(zhi)方法。通過控制(zhi)初軋(ya)板坯表面(mian)裂(lie)紋(wen)來降低(di)成品(pin)鋼板裂(lie)紋(wen)報廢量(liang)。需要指出的(de)(de)是首先要控制(zhi)鋼水成分(fen),這是初軋(ya)控制(zhi)質(zhi)量(liang)的(de)(de)前(qian)提,特別(bie)是N、Nb含量(liang)控制(zhi),Nb及其碳氮化物析出引起晶界脆化,使脆性區向高溫段擴(kuo)展,當(dang)Nb含量(liang)達到0.01%時,裂(lie)紋(wen)就急劇增加(jia)。

  1.優化初軋加熱工藝

  加熱是初(chu)軋(ya)生(sheng)產的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)過(guo)程之一(yi),1000℃以(yi)上(shang)高溫(wen)(wen)塑(su)性(xing)(xing)(xing)較好(hao),斷(duan)面(mian)收縮(suo)率(lv)均在70%以(yi)上(shang);1000℃以(yi)下斷(duan)面(mian)收縮(suo)率(lv)急劇下降,750℃左右出(chu)現最低(di)值,約為30%,這與該(gai)溫(wen)(wen)度(du)下粗大(da)的(de)(de)(de)(de)碳化(hua)物在原奧氏體晶(jing)界(jie)析出(chu)有關;之后隨(sui)(sui)著溫(wen)(wen)度(du)進一(yi)步降低(di),高溫(wen)(wen)塑(su)性(xing)(xing)(xing)逐漸(jian)回升,當溫(wen)(wen)度(du)在400-600℃之間時(shi)趨于相對平穩(wen)。通過(guo)該(gai)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)塑(su)性(xing)(xing)(xing)特性(xing)(xing)(xing)分析,在1000℃以(yi)下,隨(sui)(sui)著溫(wen)(wen)度(du)變化(hua)晶(jing)粒處于重要相變過(guo)程中,鋼(gang)(gang)(gang)坯塑(su)性(xing)(xing)(xing)變化(hua)劇烈,選擇正確(que)的(de)(de)(de)(de)入爐(lu)溫(wen)(wen)度(du),可以(yi)有效(xiao)減輕裝運過(guo)程中應力對鋼(gang)(gang)(gang)坯質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)影響(xiang),防止應力裂(lie)紋,因(yin)此裝爐(lu)時(shi)鋼(gang)(gang)(gang)錠溫(wen)(wen)度(du)要控制在550℃以(yi)下。

  同時,必須(xu)根據鋼種(zhong)特性對(dui)加(jia)熱(re)過程(cheng)進行(xing)優化。控制低溫(wen)(wen)段加(jia)熱(re)速度(du),避免(mian)低溫(wen)(wen)快速加(jia)熱(re)造(zao)成裂紋擴展,保證加(jia)熱(re)均(jun)勻,減小溫(wen)(wen)度(du)梯度(du),防止軋(ya)制過程(cheng)中不均(jun)勻變形,并嚴格控制均(jun)熱(re)段溫(wen)(wen)度(du),防止Cr2O3-MnO-SiO2夾雜物(wu)熔化,避免(mian)第一類裂紋的(de)發(fa)生。

  2.改進軋制工藝

  初軋(ya)(ya)(ya)機商品材一般(ban)采用(yong)大壓(ya)(ya)下軋(ya)(ya)(ya)制(zhi),有文獻表明,軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)相(xiang)同厚度的鋼板時,大壓(ya)(ya)下軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)有利于氣泡、縮孔等鑄坯內部(bu)缺陷(xian)的焊合。但(dan)是,多次(ci)(ci)試制(zhi)表明,皮下裂紋在(zai)一次(ci)(ci)承(cheng)受較大的軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)外(wai)力時,將會(hui)進一步擴(kuo)展,該鋼種初軋(ya)(ya)(ya)重在(zai)開坯,因(yin)此宜采用(yong)輕壓(ya)(ya)下軋(ya)(ya)(ya)制(zhi),即控(kong)制(zhi)單(dan)道次(ci)(ci)壓(ya)(ya)下量,適(shi)當(dang)增加軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)道次(ci)(ci)。

  3.改進精整表面清理方法

  對于(yu)成品厚板表面(mian)質量,初軋板坯(pi)表面(mian)精整(zheng)是消除加(jia)熱(re)及軋制(zhi)過程中(zhong)產(chan)(chan)生的(de)裂(lie)紋(wen)的(de)最有效手(shou)段(duan)。目前初軋采用手(shou)工火(huo)焰清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)表面(mian)缺陷,該鋼種(zhong)對于(yu)清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)溫(wen)度(du)(du)(du)比較敏感(gan),較低的(de)清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)溫(wen)度(du)(du)(du)容易誘發延(yan)遲裂(lie)紋(wen),因(yin)此(ci)必須控制(zhi)清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)時板坯(pi)的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)下(xia)(xia)限。由于(yu)皮下(xia)(xia)裂(lie)紋(wen)無法目視,不能按照常規模式(shi)局部(bu)缺陷清(qing)(qing)(qing)理(li)(li),對清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)模式(shi)進行修改(gai),采用全剝皮火(huo)焰清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)模式(shi)。根據生產(chan)(chan)中(zhong)裂(lie)紋(wen)缺陷的(de)特(te)征(zheng)和多(duo)發區域(yu),上下(xia)(xia)表面(mian)寬向(xiang)兩側(ce)350mm內(nei)清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)深(shen)(shen)(shen)度(du)(du)(du)至少7mm,其余位置清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)深(shen)(shen)(shen)度(du)(du)(du)可在5mm左右。可根據缺陷實際(ji)情況(kuang)適度(du)(du)(du)調整(zheng),清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)道痕交接處平滑(hua)過渡,清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)寬深(shen)(shen)(shen)比和長(chang)深(shen)(shen)(shen)比均大于(yu)10,且圓滑(hua)無棱角(jiao)。