【摘 要】對中碳鋼沖擊功不合格原因進(jìn)行分析,采取相應(yīng)的措施進(jìn)行控制,從而提高中碳鋼沖擊功的合格率。
【關(guān)鍵詞】中碳鋼 沖擊功 合格率 控制 1、前言 自2004年中厚板卷廠投產(chǎn)以來,快速達(dá)產(chǎn)并且超產(chǎn),同時在產(chǎn)品研發(fā)方面取得了很大的進(jìn)展,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷美、日、歐等發(fā)達(dá)國家及全球各地,板卷廠產(chǎn)品質(zhì)量過硬是企業(yè)快速占領(lǐng)國際市場的法寶。但是2008年,中厚板卷廠中碳鋼沖擊功合格率為97.9%,低于同行業(yè)平均水平。雖然復(fù)樣后有部分合格,但還是造成大批量的性能改判,由于沖擊功不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)質(zhì)量異議。為了進(jìn)一步提高并穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,我廠采取了一些切實可行的措施,使中碳鋼的沖擊功的合格率提高在99.3%以上。
2.沖擊試驗的流程及不合格狀況 沖擊試驗流程:取樣→送樣→試樣驗收→試樣加工→保溫箱保溫→沖擊試驗。我廠按取樣要求取好試樣后,通過網(wǎng)絡(luò)將取樣的數(shù)據(jù)發(fā)往理化中心,理化中心車輛來我廠將樣子取回,理化中心驗收大試樣后下達(dá)做樣指示按工藝規(guī)程加工小試樣,小試樣加工好后放在保溫箱中保溫(常溫沖擊為10~35度不進(jìn)保溫箱)到達(dá)指定實驗溫度后在試驗機(jī)上試驗,得出實驗結(jié)果,上傳網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行判定。 中碳鋼有三種試驗溫度沖擊:常溫沖擊功、0度沖擊功、-20度沖擊功,試驗溫度對中碳鋼的沖擊值影響較大,從常溫到0度到-20度會出現(xiàn)沖擊功逐步降低的現(xiàn)象。故影響中碳鋼沖擊功合格率的主要是-20度的沖擊功,熱軋狀態(tài)后的沖擊功總是不穩(wěn)定,經(jīng)常會出現(xiàn)有1~2個沖擊值小于標(biāo)準(zhǔn)值。 3.影響沖擊功不合格的主要原因分析 主要影響因素有: (1) 坯料中心偏析:鋼液在凝固過程中,由于溶質(zhì)元素在固液相中的再分配形成了鑄坯化學(xué)成分的不均勻性,中心部位碳、硫、磷含量明顯高于其他部位,這就是中心偏析。中心偏析往往會惡化鋼的性能,降低鋼的韌性和耐腐蝕性,嚴(yán)重影響鋼的質(zhì)量。 (2) 板坯加熱溫度高:加熱溫度偏高,加熱時間較長,會使奧氏體晶粒過分長大,引起晶粒之間的結(jié)合力減弱,降低鋼的塑性。
(3) 軋制鋼板厚度不同:同一鋼種不同規(guī)格的鋼板的沖擊功有明顯的差異,例如10mm和15mm的A709-Gr50對沖擊功的要求都不一樣,10mm要求大于27J即可,而15mm則需要要求大于54J。兩個厚度規(guī)格相差不是很大,但對沖擊功的要求卻有很大的差異。但這個是不確定因素,生產(chǎn)是根據(jù)計劃訂單進(jìn)行作業(yè)的。 (4) 道次壓下量:道次壓下規(guī)程的變化時,壓下量、速度等均發(fā)生變化,因而影響到壓力、熱凸度等,這樣就會影響到內(nèi)部組織的均勻性,直接影響到鋼板的力學(xué)性能。
(5) 終軋溫度:終軋溫度對中碳鋼的沖擊功影響比較明顯,終軋溫度高,沖擊功低,終軋溫度低,沖擊功高。 4、針對主要影響因素產(chǎn)生的對策 4.1 針對中碳鋼沖擊功不合格采取的控制方案 (1) 板坯內(nèi)部質(zhì)量:從連鑄工藝控制鑄坯內(nèi)部質(zhì)量控制,將內(nèi)部偏析控制在B1.5級以下;不斷優(yōu)化動態(tài)輕壓下調(diào)節(jié),同時降低過熱度。 (2) 板坯加熱溫度高:出鋼溫度均勻控制,保證第一階段軋制結(jié)束溫度控制在1050~1080度。制定合理的加熱工藝,增加下表溫度檢測儀表,制定板坯實際溫度監(jiān)控制度,采用二級系統(tǒng)自動燒鋼,開發(fā)一階段結(jié)束溫度自動采集系統(tǒng)。 (3) 道次壓下量/終軋溫度:據(jù)不同客戶對沖擊功的不同要求,制定不同的終軋溫度控制目標(biāo),將終軋溫度最低可控制在770度。制定合理的軋制工藝,開發(fā)雙剛度曲線板形控制系統(tǒng),軋制力預(yù)測軟件優(yōu)化,降低二階段開軋溫度,合適的待溫坯厚度選擇,控軋卷軋工藝開發(fā)。 4.2 針對控制方案的細(xì)節(jié)控制 4.2.1 優(yōu)化動態(tài)輕壓下調(diào)節(jié)、降低過熱度 (1) 中包典型溫度鋼水過熱度20℃,控制在1528-1538(T液相線=1513℃) (2) 結(jié)晶器保護(hù)渣采用中碳鋼保護(hù)渣 (3) 開澆前須對設(shè)備仔細(xì)檢查,保證鑄機(jī)狀態(tài)良好,輥縫開口度良好。
(4) 全程氬氣保護(hù)澆注。
(5) 目標(biāo)浸入深度145mm,液渣層目標(biāo)8~15mm。 (6) 拉坯速度0.9-1.1m/min (7) 二次冷卻水:0.7-0.8l/kg,矯直溫度〉1000℃。 (8) 動態(tài)輕壓下使用繼續(xù)跟蹤,不斷改進(jìn)。 4.2.2 采用二級系統(tǒng)自動燒鋼: (1) 三級提供不同鋼種的目標(biāo)出鋼溫度、在爐時間、溫度均勻性。 (2) 二級據(jù)不同鋼種化學(xué)成份、特性及三級傳達(dá)的工藝要求計算出合理的加熱曲線,指導(dǎo)一級對燒嘴、爐內(nèi)氣氛等進(jìn)行調(diào)整并及時進(jìn)行修正。 (3) 軋件出爐后二級據(jù)檢測到的軋件實際溫度進(jìn)行反饋控制,達(dá)到實際的工藝要求溫度值。 4.2.3 控軋卷軋工藝開發(fā) (1) 升高卷取爐溫度到1000~1050℃,將轉(zhuǎn)鼓溫度提高到950度左右,保證轉(zhuǎn)鼓溫度不小于軋件頭尾溫度,使軋件與轉(zhuǎn)鼓接觸時轉(zhuǎn)鼓對軋件起到加熱的作用,提高軋件頭尾的溫度,從而縮小軋件本體與頭尾的溫度。
(2) 針對下置AGC的特點,取消軋件進(jìn)卷取爐道次的頭尾AGC補(bǔ)償,取消的長度為2s,大約3m左右,這樣可以有效解決穿帶時軋件扣頭的問題,保證軋制過程順利。
(3) 針對薄規(guī)格產(chǎn)品,對二級程序進(jìn)行優(yōu)化,加大了待溫坯倍數(shù),保證第二階段有足夠的總壓下量和道次壓下量,從而減少鋼板浪形的產(chǎn)生。 4.2.4 開發(fā)偶道次軋制技術(shù) (1) 二級對精軋道次的計算方法進(jìn)行調(diào)整。
(2) 二級對軋制結(jié)束方向、空過道次處理,溫度計算準(zhǔn)確。 (3) 調(diào)整倒數(shù)第二道次及最后道次的速度。
(4) 一級對軋件跟蹤進(jìn)行調(diào)整,對空過道次的設(shè)定和判斷進(jìn)行改進(jìn)。 (5) 一級對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行改進(jìn)。 (6) 模擬軋制、試軋、投入使用。 4.3 進(jìn)一步提高操作者技術(shù)水平 加大對操作工的技術(shù)培訓(xùn),提高操作工的技術(shù)操作水平。掌握軋制中的關(guān)鍵操作點,尤其是偶道次的操作規(guī)范、操作畫面及規(guī)程對比,充分發(fā)揮軋機(jī)軋制力,在壓縮比小的條件下實現(xiàn)道次大壓下。對重點工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控、分析,提高溫度控制的準(zhǔn)確性。
5、結(jié)束語
中碳鋼的沖擊功由原來的97.9%合格率通過采取以上控制措施后提高到99.3%以上,并且成品鋼板的-20度沖擊功不穩(wěn)定現(xiàn)象也得到了有效的控制和解決,減少了性能改判量,從而也大大降低了由于沖擊功不合格產(chǎn)生的質(zhì)量異議,進(jìn)一步提高和穩(wěn)定了產(chǎn)品的質(zhì)量,增加了公司的效益。 end |
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