特(te)(te)厚鋼板一(yi)(yi)般(ban)指厚度大(da)于100mm的(de)(de)鋼板，多用(yong)于大(da)型模具(ju)、大(da)型機(ji)架、磁屏(ping)蔽、機(ji)械結構(gou)等方面。為保證特(te)(te)厚鋼板的(de)(de)內在質量，一(yi)(yi)般(ban)要求軋制特(te)(te)厚鋼板的(de)(de)壓縮比大(da)于3.0。采用(yong)連鑄板坯(pi)制造特(te)(te)厚鋼板的(de)(de)難點在于，板坯(pi)到成品的(de)(de)壓縮比小，用(yong)一(yi)(yi)般(ban)方法生產時(shi)，會(hui)出現(xian)鋼板內部疏(shu)松壓合(he)(he)、偏析(xi)消除等方面達不(bu)(bu)到質量要求的(de)(de)情況，表現(xian)為鋼板的(de)(de)超聲波探傷不(bu)(bu)合(he)(he)格(ge)。
為(wei)利(li)用(yong)現(xian)有設備以連鑄坯為(wei)原料生產特厚鋼(gang)板，日(ri)本(ben)開發出(chu)許多專利(li)技術。這些(xie)專利(li)提供的(de)特厚鋼(gang)板制(zhi)(zhi)造(zao)方法主要(yao)有川崎制(zhi)(zhi)鋼(gang)的(de)鍛造(zao)-軋制(zhi)(zhi)法、JFE的(de)焊(han)接復合鋼(gang)坯法、住(zhu)友金屬的(de)連鑄大壓下法、日(ri)本(ben)鋼(gang)管的(de)規定壓縮比(bi)和最終道次壓下量的(de)軋制(zhi)(zhi)法等。其中鍛造(zao)-軋制(zhi)(zhi)法和焊(han)接復合鋼(gang)坯法的(de)實用(yong)性較強，利(li)用(yong)現(xian)有設備即可實施。
1 鍛造-軋制法
鍛(duan)造(zao)-軋制法是對(dui)連鑄板(ban)坯實施(shi)鍛(duan)造(zao)-軋制聯合工藝，可在壓縮比小于2.0的條件下制造(zao)出合格的特厚鋼板(ban)。
川崎制鋼提出了兩種雙(shuang)向鍛造-軋制法(fa)專利(li)技術：
方(fang)法一(特(te)開2000-263103)：鍛(duan)(duan)造時(shi)連鑄板(ban)坯與鍛(duan)(duan)造砧鐵的接觸長度達到一定值以上(shang)，并對(dui)連鑄板(ban)坯在長度方(fang)向和寬度方(fang)向上(shang)進行延伸(shen)鍛(duan)(duan)造，在鑄坯平(ping)面內不同方(fang)向上(shang)使鋼受到鍛(duan)(duan)打即(ji)可獲(huo)得壓合中心疏松和破碎偏析帶的效果(guo)。該方(fang)法的主(zhu)要工(gong)藝要點(dian)是：
鍛造+軋制總壓下(xia)率為29%～66%。
鍛(duan)造(zao)方法是，壓(ya)下率為(wei)20%～56%、B/H為(wei)0.7～1.0的(de)(de)橫(heng)向(xiang)(xiang)-縱(zong)向(xiang)(xiang)鍛(duan)造(zao)。其中B是連鑄板(ban)坯與鍛(duan)造(zao)砧鐵的(de)(de)接(jie)觸長度(du)，H是連鑄板(ban)坯的(de)(de)厚(hou)度(du)。鍛(duan)造(zao)工(gong)藝分為(wei)兩(liang)個(ge)階(jie)段(duan)，首先(xian)使(shi)鑄坯的(de)(de)長度(du)與砧鐵垂(chui)直(zhi)，進(jin)行縱(zong)向(xiang)(xiang)延(yan)伸鍛(duan)造(zao)；然后使(shi)鑄坯的(de)(de)長度(du)與砧鐵一(yi)致，進(jin)行橫(heng)向(xiang)(xiang)延(yan)伸鍛(duan)造(zao)。
鍛造后的板坯軋制成(cheng)成(cheng)品。
方(fang)法(fa)二(特開平(ping)10-263614)：該方(fang)法(fa)主要用于(yu)消除(chu)中心疏(shu)松和鑄坯側邊(bian)產生的空隙性缺陷。
主要工藝要點是：
鍛造+軋(ya)制總壓下(xia)率為20%～60%。
首先在(zai)連鑄板坯寬度方向(xiang)上進行鍛造，寬度方向(xiang)的減尺量應大于(yu)150mm。鍛造后的板坯呈狗(gou)骨(gu)狀。
對上述鍛(duan)造(zao)后的(de)鑄(zhu)坯放平進行正常鍛(duan)造(zao)。當(dang)鍛(duan)造(zao)+軋制總(zong)壓下(xia)(xia)率(lv)(lv)為20%～25%時(shi)(shi)，鍛(duan)造(zao)壓下(xia)(xia)率(lv)(lv)≥10%；當(dang)鍛(duan)造(zao)+軋制總(zong)壓下(xia)(xia)率(lv)(lv)為＞25%～60%時(shi)(shi)，鍛(duan)造(zao)壓下(xia)(xia)率(lv)(lv)≥15%。
將上述鍛造鑄坯在(zai)軋(ya)機(ji)進行軋(ya)制，制成(cheng)成(cheng)品。
實施舉例的主要工(gong)藝(yi)是：鑄坯(pi)310×240×3000～4300（mm）；在鍛(duan)(duan)造(zao)工(gong)廠(chang)將(jiang)鋼(gang)(gang)(gang)坯(pi)加熱到1250℃，用6000t鍛(duan)(duan)壓(ya)機（砧(zhen)鐵寬(kuan)度800mm）將(jiang)鋼(gang)(gang)(gang)坯(pi)的寬(kuan)度方向鍛(duan)(duan)壓(ya)150mm。然后對鋼(gang)(gang)(gang)坯(pi)的寬(kuan)度平(ping)面(mian)進行鍛(duan)(duan)造(zao)，寬(kuan)度平(ping)面(mian)中心(xin)的鍛(duan)(duan)造(zao)壓(ya)下率(lv)為(wei)11%和16%。然后將(jiang)鍛(duan)(duan)造(zao)后的鋼(gang)(gang)(gang)坯(pi)送到軋鋼(gang)(gang)(gang)廠(chang)進行壓(ya)下率(lv)為(wei)13%和19%的軋制，制成成品(pin)。
2 焊接復合鋼坯法
JFE有若干個專利(li)都提出(chu)了用焊(han)接方法將兩塊以上連鑄板(ban)坯制成一(yi)塊復合板(ban)坯然后進行軋(ya)制的(de)(de)(de)方法，在壓縮(suo)比小(xiao)于2.0的(de)(de)(de)條件(jian)下，生產(chan)特厚鋼板(ban)，代(dai)表(biao)性的(de)(de)(de)專利(li)為特許公(gong)開2006-000856號專利(li)。
該專利(li)的技術要點是(shi)：
1）復(fu)合板(ban)(ban)坯的(de)制造：將連鑄板(ban)(ban)坯相對的(de)接合面(mian)用砂(sha)帶(dai)研磨(mo)機研磨(mo)去除(chu)板(ban)(ban)坯的(de)黑皮面(mian)，研磨(mo)厚度約2mm，將板(ban)(ban)坯疊放后放在真空室中，板(ban)(ban)坯界面(mian)之間(jian)的(de)空氣(qi)壓(ya)小于1Pa，用電子(zi)束焊(han)接或(huo)惰性(xing)氣(qi)體保護焊(han)將板(ban)(ban)坯四(si)周密封焊(han)牢。
2）鋼板(ban)軋制(zhi)：將(jiang)復合(he)板(ban)坯(pi)加熱(re)（加熱(re)溫度(du)大于(yu)(yu)1000℃），軋制(zhi)成(cheng)特厚鋼板(ban)（壓縮比小于(yu)(yu)2.0），軋后(hou)冷卻到500℃所用時間t（秒(miao)）應滿足如(ru)t≥(Ra)2/0.15，Ra是(shi)接合(he)面的粗度(du)（μm）。
3 連鑄大壓下法
住友金(jin)屬專(zhuan)利技術關鍵是在(zai)連(lian)鑄(zhu)時(shi)對(dui)(dui)鑄(zhu)坯(pi)(pi)的(de)中心疏松進行控制(zhi)，即在(zai)連(lian)鑄(zhu)機末端設置壓下輥，在(zai)鑄(zhu)坯(pi)(pi)中心固相(xiang)率大于80%時(shi)，對(dui)(dui)鑄(zhu)坯(pi)(pi)給予大壓下，達到降(jiang)低鑄(zhu)坯(pi)(pi)中心疏松程(cheng)度，從(cong)而可減(jian)少軋制(zhi)時(shi)的(de)壓下比。
對上述(shu)鑄坯用(yong)現有(you)設(she)備進(jin)行壓(ya)下比為1.5～2.5的軋制(zhi)(zhi)即(ji)可(ke)獲得內部質(zhi)量優(you)良的特厚鋼板(ban)(ban)。用(yong)該方法制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)的300mm連(lian)鑄板(ban)(ban)坯，可(ke)軋制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)200mm的特厚鋼板(ban)(ban)。
該專(zhuan)利研究了鑄坯中心(xin)疏(shu)松體積(ji)(ji)（Vp0/cm2.g-1）與鑄坯壓(ya)下(xia)量（d/mm）的關(guan)系(xi)(xi)得出(chu) Vp0=10-（a×d+b）的關(guan)系(xi)(xi)式。式中a和b為(wei)與鋼的強度(du)有關(guan)的常數。實(shi)驗表明，通過(guo)適當的鑄坯壓(ya)下(xia)量d，使(shi)Vp0≤0.9×10-4時(shi)，用小(xiao)壓(ya)下(xia)比軋制出(chu)的鋼板，采用比壓(ya)力(li)容(rong)器要(yao)求(qiu)更為(wei)嚴格的超聲波探傷法，也可達(da)到質量合格的要(yao)求(qiu)。該專(zhuan)利推薦的鑄坯壓(ya)下(xia)量d為(wei)8～30mm。該專(zhuan)利還(huan)得出(chu)鑄坯中心(xin)疏(shu)松體積(ji)(ji)Vp0、板材(cai)成(cheng)品中心(xin)疏(shu)松體積(ji)(ji)Vp和鑄坯壓(ya)下(xia)比r的關(guan)系(xi)(xi)為(wei)：Vp= Vp0/r。
4 規定壓(ya)縮比和最終道次壓(ya)下量(liang)的軋制法
特許公開2000-288604（日本鋼(gang)管）專利提(ti)供了只(zhi)經軋制而且壓縮比(bi)小于(yu)2.0就可生產特厚鋼(gang)板的方法。
該專利將連鑄(zhu)板(ban)坯中心疏(shu)松(song)的(de)壓合(he)分解為兩個過程：將中心疏(shu)松(song)的(de)中空界面貼合(he)和(he)通(tong)過擴散(san)使中心疏(shu)松(song)消(xiao)失。據(ju)此(ci)，該專利提出(chu)的(de)軋(ya)制要點(dian)是：
1）壓縮比r和最終道次壓下量(liang)（t0-t1）應分別滿足下面的(de)關系(xi)式：
r≥0.2×d0+1.0
1.67×(（t0-t1）×R)1/2/t0+0.5≥1.1
其中(zhong)d0是連鑄板坯中(zhong)心(xin)疏松區的厚(hou)度，可從連鑄工藝條件和中(zhong)心(xin)疏松區厚(hou)度的關(guan)系(xi)曲線上(shang)求出，也可在連鑄板坯上(shang)取樣測(ce)定出。t0是被軋(ya)材(cai)最終(zhong)道次壓(ya)下前的厚(hou)度（mm）。t1是被軋(ya)材(cai)最終(zhong)道次壓(ya)下后的厚(hou)度。
2）該專利規定(ding)的軋制(zhi)道次中不包括調整板(ban)(ban)形的百分之幾的軋制(zhi)道次，但只要(yao)滿足專利規定(ding)的條(tiao)件，進(jin)行調整板(ban)(ban)形的軋制(zhi)對鋼板(ban)(ban)的質量(liang)是沒(mei)有影響的。
3）為提高鋼板(ban)的性能可對鋼板(ban)進行控制軋制、控制冷卻、淬(cui)火(huo)、回火(huo)等工藝。
4）應采用中心疏松盡可(ke)能小的連鑄(zhu)板坯(pi)。
5 結束語
以上(shang)是(shi)通過(guo)對日本(ben)近年(nian)來特(te)厚鋼板專(zhuan)利(li)的(de)(de)檢索、分析(xi)，歸納出的(de)(de)幾種用連鑄坯生產特(te)厚鋼板的(de)(de)方(fang)法(fa)。應(ying)當指出的(de)(de)是(shi)，上(shang)述(shu)專(zhuan)利(li)技術大多是(shi)針對某一技術難點而提出的(de)(de)。因(yin)此(ci)在借鑒這(zhe)些專(zhuan)利(li)技術進行(xing)特(te)厚板開(kai)發時應(ying)加以綜合(he)分析(xi)，以取得更好(hao)的(de)(de)效果。
特(te)厚板的(de)內在質(zhi)量在很(hen)大程(cheng)度上取決于煉鋼、連(lian)鑄的(de)質(zhi)量，因此對連(lian)鑄設備(bei)和工藝會(hui)有(you)一些新的(de)要求，有(you)資料指出垂直型(xing)連(lian)鑄機可能(neng)會(hui)對生產特(te)厚板用坯(pi)更(geng)為有(you)利。
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