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极限规格热轧板带钢产品热处理工艺
作者:管理员    发布于:2018-08-05 11:26:24    文字:【】【】【
摘要:特厚钢板专用持续辊式淬火机,配备喷水体系、供水体系、输送辊道体系和框架晋升体系,可实现120-250mm厚钢板高强度平均化淬火。
  1.特厚板辊式淬火机
  特厚钢板专用持续辊式淬火机,配备喷水体系、供水体系、输送辊道体系和框架晋升体系,可实现120-250mm厚钢板高强度平均化淬火。喷水体系分高压喷嘴和中压喷嘴,沿输送辊道在辊道裂缝间高低对称安排,上喷嘴和上辊道固定在移动框架上,下喷嘴和下辊道固定在固定框架上;供水体系分高压供水体系和中压供水体系,分离向高压喷嘴和中压喷嘴供水,供水体系管路上设置开闭阀、流量计、调节阀,用于掌握供水管路通断和管路内乱水流量;输送辊道体系由上辊道、下辊道、万向接轴、传动电机、变频器和编码器构成,准确掌握钢板行进速度;框架晋升体系由高压段固定框架、高压段移动框架、中压段固定框架、中压段移动框架以及移动框架晋升体系构成,固定框架固定在地面上,移动框架由晋升体系带动,按必定速度高低移动,实现辊道裂缝调节。
  研制的特厚钢板持续辊式淬火机与现有特厚钢板淬火设备比拟,具有如下长处:
  1)采取整体超宽狭缝式喷嘴(简称狭缝喷嘴)作为高压喷嘴,采取多排整体倾斜式高密喷嘴(简称高密I型喷嘴)和多角度倾斜射流喷嘴(简称高密II型喷嘴)作为中压喷嘴。高压喷嘴瞬时冷却强度大,钢板宽向冷却平均,可以在较短时光内乱敏捷下降特厚钢板近外面区域温度,形成较大的厚向温度梯度,便于心部热量向外面传递;中压喷嘴连续冷却才能强,可以或许在不外分下降钢板外面温度的前提下,坚持较大的钢板厚向温度梯度,连续较快速下降钢板心部温度,进步心部冷速。
  2)淬火冷却体系高压淬火区内乱狭缝喷嘴和高密I型喷嘴交织安排,避免因钢板近外面始终保持在较低温度造成的钢板外面与冷却水之间的过冷度小,进步了换热效力。
  3)供水体系采取供水压力和流量双闭环掌握,实现各类分歧类型喷嘴喷水流量和喷水压力准确掌握,缩短喷水流量和压力的调节时光,扩展冷却强度调节规模,晋升了特厚钢板持续辊式淬火机主动掌握程度,使操作更灵巧、轻便。
  4)输送辊道体系设计过渡辊、压辊、螺旋辊、小径辊、框架间过渡辊、大径辊六种辊道,采取分歧材质、辊径、辊身构造和驱动方法,实现钢板快速出炉、挡水、快速排水、外面冷却残水流量分区、框架间过渡等功效,晋升了钢板活动换热、残水消除、单向活动和摆动等功效的掌握精度。
  5)框架晋升体系设计高压淬火区框架晋升体系和中压淬火区框架晋升体系两套体系,实现各淬火区辊道裂缝零丁可调,在零丁应用高压淬火区或中压淬火区时,其他不投入应用的淬火区上框架晋升至非工作位,避免因高温钢板烘烤而发生上喷嘴变形,延伸喷嘴应用寿命。
  2.高精度低温回火炉
  新型高精度低温回火炉,实现100-650℃高精度中低温回火,用于屈从强度大于1GPa超高强钢板的回火热处置。回火炉采取强迫对流加热技巧,加热进程中高速的炉气呼呼直接冲击金属进行加热,辅以特别的炉型构造将与钢板热交流过的炉气呼呼收受接管加热,形成炉内乱气呼呼流的高速轮回。与传统回火炉比拟该炉型传热效力更高、加热温度更平均,可达±3℃以内乱,具备炉内乱壁温度低,可大幅下降燃料消费等优势。此外,开辟的热处置炉改良炉衬工作前提,炉子热惰性小,升、降温灵巧,有利于实现主动掌握。
  新型高精度低温回火炉工艺技巧庞杂,加热进程掌握难度大。开辟的症结在于热流引诱构造的设计、炉气呼呼均流装配的设计及其沿炉长偏向的合理安排。解决这些技巧难点须要高程度的流体力学和传热学技巧,国外相干厂家将其视为焦点症结技巧对我国进行封锁。是以,若何设计开辟出最优的大型强迫对流轮回加热体系,进而开辟出具有自立常识产权和焦点专利技巧的工艺掌握技巧是本课题拟解决的症结技巧难题。
  高品级钢板热处置工艺及产物开辟
  1.极限薄钢板(3-10mm)高平直度淬火工艺研制
  薄规格板材平均化淬火工艺技巧是钢板淬火范畴内乱的焦点技巧,具有主要的适用价值,但因其对淬火进程的冷却平均性请求极高,冷却进程影响身分浩瀚,对淬火装备构造参数及工艺参数异常敏感,淬火进程的板形掌握难度很大。
  相对于惯例中厚板来说,薄规格板材淬火进程中高冷却强度较易实现,但在冷却平均性方面请求极为刻薄。这里重要在淬火体系对称性构造、流量散布、淬火运行速度及钢板自身前提等方面剖析对冷却平均性的影响。
  薄规格板材淬火后残存应力到达必定值时,钢板即涌现掉稳愚昧,依照板材的弹性愚昧理论,在幻想弹性状况下,从临界愚昧应力的盘算公式可以看出,淬火钢板厚度越薄,宽度越宽,临界愚昧应力越小,越轻易产生对冷却平均性极为敏感的淬火变形。故薄规格宽幅钢板的辊式淬火板形掌握进程是研讨中厚板材淬火变形问题的难点。
  重要包含几个方面:
  1)症结装备构造参数对称性冷却技巧;
  2)症结工艺参数高精度掌握技巧;
  3)钢板自身前提对平均冷却的影响。
  2.特厚钢板(120-250mm)极限冷速淬火工艺研制
  厚度小于120mm特厚板,高温区(900-600℃)外面冷速增大对心部冷速晋升较显著,是以,高温区采取冷却才能较强的裂缝喷嘴,快速下降钢板外面至1/4处温度,强化心部导热,晋升整体厚向平均冷速,进而进步厚向组织平均性。因为裂缝喷嘴事后钢板外面温度敏捷下降至终冷温度,在裂缝喷嘴之间设计冷却才能相对较小的高密喷嘴,保持心表温差,在不影响厚向温度梯度的前提下勤俭不需要的冷却才能。中温区冷速对厚度小于120mm特厚板心部冷速影响不大,采取相对较低压力、较小流量的高密喷嘴,仅保持钢板内乱部导热处于上限值,不外度增长外面冷速,长时光连续下降钢板心部温度。
  在外面冷却强度到达必定值后,厚度大于120mm特厚板心部导热已近上限值,外面冷速变更对心部冷速影响不显著,进一步加大外面冷速感化不大。而心部至外面的导热才能更多取决于资料自己热物性参数,外面冷速只要保持钢板厚向温度梯度,即外面温度保持到必定值(120℃阁下)即可。是以,仅采取冷却才能相对较弱的高密快冷喷嘴,保持必定的冷却才能(不须要尽可能大)。为增长计划的靠得住性,钢板快速进入到冷却区,先以较高水压、较大流量较快速下降钢板近外面至1/4处温度,再调剂水压和流量,以相对较低的冷却强度进一步保持心部导热上限值与外面换热的均衡,连续下降整体温度。
  3.超高强构造用钢、耐磨钢的研制
  超超高强度构造用钢Q1300和耐磨钢NM600是调质钢中的顶级产物,该两级别产物代表了今朝调质钢板的最高程度。它们不只请求具有极高的强度,并且请求具有优越的韧塑性、焊接成型性和板形平直度,生产难度极大。该两种钢板重要被运用于超大型工程机械、矿山机械及水泥化工等设备的制作,如大型起重机、盾构机及水泥球磨机等,今朝世界上仅有SSAB独家可以生产。
  两种钢板的重要力学机能指标请求为:Q1300:RP0.2≥1300MPa,1400MPa≤Rm≤1700MPa,A≥8%,KV2(-40℃)≥27J;NM600:570≤HBW≤640,KV2(-20℃)≥20J。
  其研讨内乱容重要包含:
  1)超高强度构造用钢Q1300和耐磨钢NM600的成分设计;
  2)超高强度构造用钢Q1300和耐磨钢NM600的热轧—冷却—热处置一体化组织机能掌握技巧研讨;
  3)工业生产进程中铸坯的低/无缺点掌握技巧,包含铸坯的低搀杂物掌握技巧、防开裂掌握技巧、防氧化掌握技巧等;
  4)大宽幅高内乱应力薄规格钢板(4-10mm)轧制、热处置进程中的板形掌握技巧研讨;
  5)超高强度构造用钢Q1300和耐磨钢NM600的焊接技巧研讨;
  6)超高强度构造用钢Q1300和耐磨钢NM600的抗延迟断裂机能研讨;
  7)超高强度构造用钢Q1300和耐磨钢NM600的切削加工技巧研讨。
  超高强构造用钢、耐磨钢的研制,将带动调质钢从冶炼到热处置的整体技巧成长,并形成一整套热轧-冷却-热处置一体化组织机能掌握技巧。
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