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高品质工程机械用钢生产工艺优化

翟冬雨 张游游 雷晓荣 刘帅 常运合

翟冬雨, 张游游, 雷晓荣, 刘帅, 常运合. 高品质工程机械用钢生产工艺优化[J]. 钢铁钒钛, 2023, 44(1): 167-174. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.026
引用本文: 翟冬雨, 张游游, 雷晓荣, 刘帅, 常运合. 高品质工程机械用钢生产工艺优化[J]. 钢铁钒钛, 2023, 44(1): 167-174. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.026
Zhai Dongyu, Zhang Youyou, Lei Xiaorong, Liu Shuai, Chang Yunhe. Production process optimization of high-quality steel for engineering machinery[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2023, 44(1): 167-174. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.026
Citation: Zhai Dongyu, Zhang Youyou, Lei Xiaorong, Liu Shuai, Chang Yunhe. Production process optimization of high-quality steel for engineering machinery[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2023, 44(1): 167-174. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.026

高品质工程机械用钢生产工艺优化

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.026
详细信息
    作者简介:

    翟冬雨,1978年出生,男,江苏南京人,高级工程师,主要工作方向:钢铁新产品开发,E-mail:zhaidongyu@njsteel.com.cn

    通讯作者:

    张游游,1990年出生,男,博士,主要工作方向:高熵合金、宽厚板,E-mail:youyou_zhustb@163.com

  • 中图分类号: TF76,TG142.1

Production process optimization of high-quality steel for engineering machinery

  • 摘要: 工程机械用热轧钢板不仅对产品力学性能要求严格,而且对钢板表面质量要求极为苛刻。南钢从合金成分设计着手,通过控制钢水冶炼过程、降低奥氏体化温度和二次开轧温度,成功获得显微组织由铁素体和珠光体组成,拉伸性能稳定、低温冲击均值高达220 J、晶粒度10级以上无带状组织的高品质工程机械热轧钢板。研究表明:洁净钢冶炼技术提升、低温奥氏体化技术结合低温轧制冷却工艺,减少钢板表面铁橄榄石生成量,钢板表面可形成致密稳定不易破碎的5 µm厚度的氧化铁皮,氧化铁皮的存在避免了钢板在运输储存过程中表面的二次破坏,保证了客户使用质量。在满足了工程机械用钢对产品表面及性能的高要求的同时,企业也获得了高品质工程机械用钢的工艺研究成果及成套工业化制造技术。
  • 图  1  铸坯成品中有害元素含量的控制

    Figure  1.  Control of harmful elements content in casting slab

    图  2  钢水中夹杂物的转变形式

    (a) LF处理后; (b) RH真空后; (c) 中包

    Figure  2.  Transformation form of inclusions in molten steel

    图  3  试验用钢热塑性曲线

    Figure  3.  Thermo-plastic curve of test steel

    图  4  不同奥氏体化温度钢板表面氧化铁皮厚度

    Figure  4.  Scale thickness on the surface of steel plate during reheating with different austenitizing temperature

    (a) 1 220 °C; (b) 1 180 °C; (c) 1 150 °C

    图  5  不同二次开轧温度下钢板氧化铁皮的形貌

    Figure  5.  Morphology of oxide scale of steel at different secondary rolling temperatures

    (a) 930 ℃; (b) 900 ℃; (c) 870 ℃

    图  6  不同返红温度钢板内应力示意

    (a) 常规返红; (b)在线淬火

    Figure  6.  Schematic diagram of internal stress of steel with different reddening temperatures

    图  7  拉伸性能控制

    (a) 屈服强度; (b) 抗拉强度; (c) 延伸率; (d) 屈强比

    Figure  7.  Tensile properties results of obtained steel

    图  8  钢板冲击吸收功控制

    Figure  8.  Impact energy of obtained steel

    图  9  厚度方向钢板的显微组织

    (a) 表层; (b) 1/4处; (c) 芯部

    Figure  9.  Microstructure of steel plate across thickness direction

    图  10  钢板表面质量检查

    (a) 不平度; (b) 表面质量

    Figure  10.  Surface quality of obtained steel

    表  1  工程机械用钢板化学成分要求

    Table  1.   Chemical composition of steel used in engineering machinery %

    CSiMnPSAlNCeq
    ≤0.22≤0.15≤1.5≤0.025≤0.035≥0.015≤0.015≤0.50
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    表  2  工程机械用钢板的力学性能要求

    Table  2.   Mechanical properties of steel used in engineering machinery

    Rp0.2/MPaRm/MPaA/%−29 ℃冲击功/J
    ≥290≥430≥20≥11
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    表  3  工程机械用钢板的规格要求

    Table  3.   Specification requirements for steel for engineering machinery mm

    钢板厚度钢板宽度钢板长度厚度公差宽度公差
    18316012000−0.3~+0.80~+20
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    表  4  工程机械用钢化学成分设计

    Table  4.   Designing chemical composition of steel for engineering machinery %

    CSiMnPSNbVTiAlNCaCeq
    0.16~0.190.10~0.151.30~1.400.0200.0050.01~0.300.010.01~0.050.020~0.0600.0050.0005~0.00300.44
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-21
  • 刊出日期:  2023-02-28

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