[0001] 计术领域
[0002] 本
发明属于
冶金技术领域,具体涉及一种225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢及其制备方法。
背景技术
[0003] 阻尼器是结构被动控制中耗能减震的一种装置,在大中型钢结构某些部位(如
支撑、剪
力墙、连接缝或连接件)设置阻尼器装置,利用阻尼器低屈服点钢具有优良的塑性
变形性能,在
地震或
风振时,通过阻尼器低屈服点钢发生塑性屈服滞回变形而耗散输入结构中的
能量,吸收地震或风振输入结构的能量,以减小主体结构的地震反应,从而避免结构产生破坏或倒塌,达到减震控制的目的。
[0004] 低屈服点阻尼器钢主要用于制作消能阻尼器的主要材料,其研制、发展自20世纪90年代以来受到广泛关注,低屈服点钢既具有一定的强度,同时又具有优良的塑性及极窄的屈服范围,特别适用于设计承受大
载荷的阻尼器。在本发明之前已经有多个关于低屈服点钢的发明
专利,如年2010公开的专利文献CN 101775536 A(225MPa级抗震用低
屈服强度钢及其制造方法)、CN101781736(屈服强度225MPa级抗震建筑钢及其生产方法)、2014年公开的专利文献CN 104099517(一种225MPa级别低屈服点建筑抗震用钢的制造方法)。这些专利文献均涉及225MPa级低屈服屈钢的制造,从成分和性能上看,以上文献所涉及钢种耐候性能差,需要采用涂覆防腐涂料来延缓阻尼器用钢在大气中存在的
腐蚀,以延长阻尼器的使用寿命。
[0005] 本发明涉及225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢及其制备方法,以解决现有低屈服点阻尼器用钢耐候性差的不足,以延长阻尼器的使用寿命,降低使用维护成本。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢及其制备方法。
[0007] 本发明提供的225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢,具有下列
质量比的化学成分:C 0.03 0.06wt%、Si 0.01 0.03wt%、Mn 0.15 0.25wt%、S≤0.020wt%、 P 0.040 0.065wt%、~ ~ ~ ~
Als 0.040 0.070wt%、Cr 0.35 0.60wt%、Ni 0.25 0.45wt%、Cu 0.20 0.40 wt%、N≤0.0040 ~ ~ ~ ~
wt%、O≤0.0020wt% 、H≤0.0001wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;通过
铁水预处理
脱硫、铁水转炉
冶炼、
钢水脱
氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水VD
真空精炼、钢水浇铸、钢坯加热、钢坯除鳞、钢坯控轧控冷、精轧与冷却等步骤得到,具体包括:
[0008] A、铁水预处理脱硫:将
高炉铁水(化学成分C 4.0 4.2wt%、Si 0.20 0.40wt%、Mn ~ ~0.25 0.40wt% 、P 0.130 0.160wt%、S≤0.040wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR~ ~
法铁水预处理装置进行脱硫处理,搅拌头插入深度控制为2200 2400mm,按8.0~10.0 kg/~
t钢的量,加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理,搅拌时间控制为5分钟;搅拌结束后进行扒后渣操作,保证钢包内铁水面裸露≥4/5,扒净脱硫渣;预处理后铁水成分控制为:C 4.0~
4.2wt%、Si 0.20 0.40wt%、Mn 0.25 0.40wt% 、P 0.130 0.160wt%、S≤0.020wt%,其余为Fe~ ~ ~
及不可避免的不纯物。
[0009] B、铁水转炉冶炼:将A步骤960kg/t钢的预处理脱硫铁水(化学成分C 4.0~4.2wt%、Si 0.20 0.40wt%、Mn 0.25 0.40wt% 、P 0.130 0.160wt%、S≤0.020wt%,其余为Fe及不可~ ~ ~避免的不纯物)、80kg/t钢的精废钢(化学成分C 0.12~0.18wt%、Si 0.12~0.30 wt%、Mn 0.35
0.55wt% 、P 0.018 0.030wt%、S 0.015 0.030wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、50kg/~ ~ ~
t钢的优质
生铁(化学成分C 3.2~3.6wt%、Si 0.25~0.50 wt%、Mn 0.30~0.50wt% 、P 0.060~
0.080wt%、S 0.010 0.023wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、1.7 3.7kg/t钢的
铜板(Cu ~ ~
99.5wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、2.4 4.3kg/t钢的镍板(Ni 99.3wt%,其余为Fe及~
不可避免的不纯物)加入LD转炉中进行顶底复合吹炼,加入常规石灰、白
云石、菱镁球造渣,石灰加入量为30~40kg/t钢,白云石加入量为20~25kg/t钢,菱镁球加入量为2.0~4.0kg/t钢,控制终点
碳含量≤0.03wt%,出钢
温度为1630~1640℃;出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗,石灰加入量为2.0kg/t钢,出钢过程采用全程底吹氩工艺,氩气流量控制为30~
50NL/min。
[0010] C、脱氧合金化:将B步骤冶炼完毕的钢水出钢,按下列脱氧合金化顺序:
铝铁→低碳锰铁→低碳铬铁,当钢包中的钢水量大于1/4时,依次向钢包中加入下列物质:按3.0~4.5kg/t钢的量,加入下列质量比的铝铁合金:Al 75.5wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;
按0.3~2.4kg/t钢的量,加入下列质量比的低碳锰铁:Mn 75.5wt%,C 0.6wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;按5.8~10.2kg/t钢的量,加入下列质量比的低碳铬铁:Cr 57.5wt%,C
0.3wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金;出钢完毕后,将钢水吊送至LF炉精炼工序。
[0011] D、钢水LF炉精炼:将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带,开启氩气采用小氩量(20~30NL/min)吹氩2分钟,然后下
电极采用档位7~9档化渣;通电3分钟后,抬电极观察炉内化渣情况,之后测温、取样;若渣况较稀,补加石灰5.0~7.0kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣,控制渣
碱度为5.0~7.0;之后加入铝丸0.8 1.2kg/t钢调整钢液氧含量,控制钢~水氧活度≤5ppm; 之后将钢水温度加热至1635~1645℃进行软吹氩处理,采用流量为20~
30NL/min的小氩气量对钢水软吹氩6分钟,然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位。
[0012] E、钢水VD炉真空精炼:将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后,接通吹氩管,开启氩气采用小氩量(30NL/min)吹氩3分钟,之后对钢水定氧定氢,同时测温取样;取样完毕后,将真空罐盖车开至工作位,合上真空罐盖,进行抽真空,真空抽至80Pa时,开始进行保真空脱气处理,同时进行底吹氩处理,氩气流量控制为20~30NL/min,在真空度80Pa条件下钢水脱气处理时间12分钟;真空脱气处理完毕后关闭真空主
阀,提升罐盖,对钢水取样和定氧定氢;之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理,氩气流量为15~20NL/min,软吹氩时间为3分钟;钢水软吹氩结束后,加入钢水
覆盖剂,加入量控制为1.0 kg/t钢,然后将钢水吊至浇铸工位。
[0013] F、钢水浇铸:在
中间包钢水温度为1540~1550℃,拉速为1.1~1.2m/min,结晶器水量为350m3/h,二冷比水量为0.3~0.4L/kg,结晶器
电磁搅拌电流强度为400A、运行
频率为3.0Hz的条件下,采用R8m立弯式
板坯铸机将E步骤的钢水浇铸成断面230mm×1250mm的板坯。
[0014] G、将步骤F所得钢坯冷装或热送的方式送加热炉加热,采用微氧化气氛加热,加热温度1280℃~1300℃,在炉总时间150~180min,均热60~80 min分钟后出炉。钢坯上、下表面温度差≤30℃。
[0015] H、用压力为165~185bar的高压水对步骤G的高温钢坯喷射除鳞6~8秒钟。
[0016] I、将步骤H的除鳞钢坯送双
机架可逆式炉卷
轧机轧制,开轧温度为1240~1250℃,轧制速度为1.4~3.0m/s的条件下,每道次轧制完成后反向进行下一道次的轧制,上、下轧制道次间延迟4~5秒的时间,往复粗轧3道次,得粗轧钢带。
[0017] J、将步骤I的的粗轧钢带在轧制速度为2.0~3.6m/s的条件下进行往复精轧,上、下轧制道次间延迟5~8秒的时间,钢带完轧
温度控制为1020~960℃;精轧所得钢带进入
层流冷却段,在层流冷却辊道上以2.55~3.00m/s运行9~10s,并经层流冷却冷却至920~880℃,再卷取钢卷或剪切为钢板,空冷至室温即得225MPa级低屈服点阻尼器用钢板。
[0018] 步骤J中,精轧的轧制道次与条件不同,冷却的条件不同,得到不同厚度的225MPa级低屈服点阻尼器用钢。
[0019] (1)将步骤I的的粗轧钢带在轧制速度为2.0~3.4m/s的条件下,往复精轧2道次得到厚度20~30mm钢带;上、下轧制道次间延迟7~8秒的时间,钢带完轧温度控制为1020~1000℃;精轧所得钢带进入层流冷却段,在层流冷却辊道上以2.55~2.65m/s运行9~10s,空冷。在层流冷却后段以9~10℃/s的冷却速度将钢带冷却至920~900℃,冷却钢带在线剪切成板后堆冷,堆冷钢板冷却至室温即得(厚度为20~30mm)225MPa级低屈服点阻尼器用钢板。
[0020] (2)将步骤I的粗轧钢带在轧制速度为2.0~3.4m/s的条件下,往复精轧3道次后钢带进入左炉卷炉,保温、后进行第4道次轧制,上、下轧制道次间延迟6~7秒的时间;经第4道次轧制后得到厚度10~20mm精轧钢带,第4道次钢带完轧温度控制为1000~980℃;精轧钢带进入层流冷却段,在层流冷却辊道上以2.55~2.65m/s运行9~10s后,在层流冷却后段以8~10℃/s的冷却速度将钢带冷却至880~910℃,通过卷取机卷取成钢卷,空气中自然空冷至室温,即得(厚度10~20mm)225MPa级低屈服点阻尼器用钢带。
[0021] (3)将步骤I的粗轧钢带在轧制速度为2.0~3.4m/s的条件下进行往复轧制,上、下轧制道次间延迟5~6秒的时间;往复精轧2道次得厚度32mm钢带,第2道次所轧制厚度小于32mm钢带进入左炉卷炉,保温、后进行第3道次轧制,钢带再往复轧制第3道次入右
卷取炉,经第4道次轧制后得到厚度6~10mm钢带,第4道次钢带完轧温度控制为990~960℃。第4道次轧制所得厚度6~10mm精轧钢带进入层流冷却段,在层流冷却辊道上以2.85~3.00m/s运行9~10s、空冷,在层流冷却后段以8~9℃/s的冷却速度将钢带冷却至890~920℃,通过卷取机卷取成钢卷,空气中自然空冷至室温,即得(厚度6~10mm)225MPa级低屈服点阻尼器用钢带。
[0022] 本发明具有下列优点和效果:
[0023] 1、本方法轧制所得225MPa级耐候低屈服阻尼器用钢厚度为6~30mm。
[0024] 2、钢成分上以低碳铝
镇静钢为
基础,控制提高耐候性能的P元素含量,适当添加提高耐候性元素Cr、Ni、Cu,不需要添加价格昂贵的Nb、Ti、V微
合金元素,冶炼不需要真空处理,冶炼成本低。轧制后无需进行
热处理,生产成本低。
[0025] 3. 采用较高的加热温度,使奥氏体晶粒充分长大,轧制过程较高的开轧温度、终轧温度以及轧制道次间一定的间歇时间,使得热加工动态再结晶和静态再结晶作用充分发挥,轧制变形奥氏体晶粒充分长大并有充足时间进行组织转变。该225MPa级低屈服点阻尼器用钢组织为铁素体+少量
渗碳体,铁素体晶粒度4.5~6.5级,晶粒尺寸50~80μm,塑性、韧性好。
[0026] 4、本发明在双机架轧机两侧设置卷取炉,以实现可逆轧制过程中薄规格长钢带的存储和保温。
[0027] 5、 本发明生产的225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢板和钢带工艺力学性能稳定,具有较高的强度,良好的成型、可焊性。在1.2%应变、l Hz的地震条件下钢板的低周疲劳性能良好,低周循环次数大于280周,滞回曲线光滑,具有良好的抗低周疲劳性能。
[0028] 6. 本发明生产的225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢板和钢带耐大气腐蚀性能优异。在室温下(20℃),
硫酸浓度20%,全浸24h,平均腐蚀速率≤0.136 mg/mm-2,腐蚀速率为普通Q235钢的1/5。
具体实施方式
[0029] 下面结合
实施例对本发明作进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变换或替换,均属于本发明的保护范围。
[0030] 实施例1
[0031] A、铁水预处理脱硫:将高炉铁水(化学成分C 4.0wt%、Si 0.20wt%、Mn 0.25wt% 、P 0.130wt%、S 0.025wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理,搅拌头插入深度控制为2400mm,按10.0 kg/t钢的量,加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理,搅拌时间控制为5分钟;搅拌结束后进行扒后渣操作,保证钢包内铁水面裸露≥4/5,扒净脱硫渣;预处理后铁水成分控制为:C 4.0wt%、Si 0.20wt%、Mn 0.25wt% 、P 0.130wt%、S 0.010wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物。
[0032] B、铁水转炉冶炼:将A步骤960kg/t钢的预处理脱硫铁水(化学成分C 4.0wt%、Si 0.20wt%、Mn 0.25wt% 、P 0.130wt%、S 0.010wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、80kg/t钢的精废钢(化学成分C 0.12wt%、Si 0.20wt%、Mn 0.40wt% 、P 0.018wt%、S 0.015wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、50kg/t钢的优质生铁(化学成分C 3.2wt%、Si 0.25 wt%、Mn
0.30wt% 、P 0.060wt%、S 0.010wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、1.7kg/t钢的铜板(Cu
99.5wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、2.4kg/t钢的镍板(Ni 99.3wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中进行顶底复合吹炼,加入常规石灰、白云石、菱镁球造渣,石灰加入量为40kg/t钢,白云石加入量为25kg/t钢,菱镁球加入量为4.0kg/t钢,控制终点碳含量
0.02wt%,出钢温度为1630℃;出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗,石灰加入量为
2.0kg/t钢,出钢过程采用全程底吹氩工艺,氩气流量控制为30~50NL/min。
[0033] C、脱氧合金化:将B步骤冶炼完毕的钢水出钢,按下列脱氧合金化顺序:铝铁→低碳锰铁→低碳铬铁,当钢包中的钢水量大于1/4时,依次向钢包中加入下列物质:按3.0kg/t钢的量,加入下列质量比的铝铁合金:Al 75.5wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;按0.3kg/t钢的量,加入下列质量比的低碳锰铁:Mn 75.5wt%,C 0.6wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;按5.8kg/t钢的量,加入下列质量比的低碳铬铁:Cr 57.5wt%,C 0.3wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金;出钢完毕后,将钢水吊送至LF炉精炼工序。
[0034] D、钢水LF炉精炼:将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带,开启氩气采用小氩量(30NL/min)吹氩2分钟,然后下电极采用档位7~9档化渣;通电3分钟后,抬电极观察炉内化渣情况,之后测温、取样;若渣况较稀,补加石灰7.0kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣,控制渣碱度为7.0;之后加入铝丸1.2kg/t钢调整钢液氧含量,控制钢水氧活度5ppm; 之后将钢水温度加热至1645℃进行软吹氩处理,采用流量为30NL/min的小氩气量对钢水软吹氩6分钟,然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位。
[0035] E、钢水VD炉真空精炼:将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后,接通吹氩管,开启氩气采用小氩量(30NL/min)吹氩3分钟,之后对钢水定氧定氢,同时测温取样;取样完毕后,将真空罐盖车开至工作位,合上真空罐盖,进行抽真空,真空抽至80Pa时,开始进行保真空脱气处理,同时进行底吹氩处理,氩气流量控制为30NL/min,在真空度80Pa条件下钢水脱气处理时间12分钟;真空脱气处理完毕后关闭真空主阀,提升罐盖,对钢水取样和定氧定氢;之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理,氩气流量为20NL/min,软吹氩时间为3分钟;钢水软吹氩结束后,加入钢水覆盖剂,加入量控制为1.0 kg/t钢,然后将钢水吊至浇铸工位;
[0036] F、钢水浇铸:在中间包钢水温度为1550℃,拉速为1.2m/min,结晶器水量为350m3/h,二冷比水量为0.4L/kg,结晶器电磁搅拌电流强度为400A、运行频率为3.0Hz的条件下,采用R8m立弯式板坯铸机将E步骤的钢水浇铸成断面230mm×1250mm的板坯。得到成分为C 0.03wt%、Si 0.01wt%、Mn 0.15wt%、S0.010wt%、 P 0.040wt%、Als 0.040wt%、Cr 0.35wt%、Ni 0.25wt%、Cu 0.20wt%、N 0.0032wt%、O 0.0012wt% 、H 0.00007wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物的钢坯。
[0037] G、将步骤F所得钢坯冷装或热送的方式送加热炉加热,采用微氧化气氛加热,加热温度1300℃,总在炉时间150min,均热60 min分钟后出炉。钢坯上、下表面温度差≤30℃。
[0038] H、用压力为165bar的高压水对步骤G的高温钢坯喷射除鳞8秒钟;
[0039] I、将步骤H的除鳞钢坯送双机架可逆式炉卷轧机轧制,开轧温度为1250℃,轧制速度为1.4~3.0m/s的条件下,每道次轧制完成后反向进行下一道次的轧制,上、下轧制道次间延迟4~5秒的时间,往复粗轧3道次,得粗轧钢带;
[0040] J、将步骤I的粗轧钢带在轧制速度为2.0~3.6m/s的条件下,往复精轧2道次得厚度32mm钢带,第2道次所轧制厚度小于32mm钢带进入左炉卷炉,保温、后进行下一道次轧制,上、下轧制道次间延迟5~6秒的时间。钢带再往复轧制第3道次入右卷取炉,经第4道次轧制后得到厚度6mm钢带,第4道次钢带完轧目标温度控制为960℃。第4道次轧制所得厚度6mm精轧钢带。精轧钢带进入层流冷却段,精轧钢带进入层流冷却冷却辊道,以3.0m/s运行9s并空冷,在层流冷却后段以8℃/s的冷却速度将钢带冷却至881℃,通过卷取机卷取成钢卷,空气中自然空冷至室温,即得厚度6mm规格225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢带。其轧制程序表见表1,性能见表2。
[0041] 表1 7道次轧制6mm阻尼器用钢轧制程序表
[0042]
[0043] 表2 6mm规格225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢带性能
[0044]
[0045] 实施例2
[0046] A、铁水预处理脱硫:将高炉铁水(化学成分C 4.1wt%、Si 0.30wt%、Mn 0.32wt% 、P 0.145wt%、S 0.030wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理,搅拌头插入深度控制为2300mm,按9.0 kg/t钢的量,加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理,搅拌时间控制为5分钟;搅拌结束后进行扒后渣操作,保证钢包内铁水面裸露≥4/5,扒净脱硫渣;预处理后铁水成分控制为:C 4.1wt%、Si 0.30wt%、Mn 0.32wt% 、P 0.145wt%、S0.016wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物。
[0047] B、铁水转炉冶炼:将A步骤960kg/t钢的预处理脱硫铁水(C 4.1wt%、Si 0.30wt%、Mn 0.32wt% 、P 0.145wt%、S0.016wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、80kg/t钢的精废钢(化学成分C 0.16wt%、Si 0.21 wt%、Mn 0.40wt% 、P 0.024wt%、S 0.022wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、50kg/t钢的优质生铁(化学成分C 3.4wt%、Si 0.37 wt%、Mn 0.40wt% 、P
0.070wt%、S 0.016wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、2.8kg/t钢的铜板(Cu 99.5wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、3.4kg/t钢的镍板(Ni 99.3wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中进行顶底复合吹炼,加入常规石灰、白云石、菱镁球造渣,石灰加入量为
35kg/t钢,白云石加入量为22kg/t钢,菱镁球加入量为3.0kg/t钢,控制终点碳含量0.03wt%,出钢温度为1635℃;出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗,石灰加入量为2.0kg/t钢,出钢过程采用全程底吹氩工艺,氩气流量控制为40NL/min。
[0048] C、脱氧合金化:将B步骤冶炼完毕的钢水出钢,按下列脱氧合金化顺序:铝铁→低碳锰铁→低碳铬铁,当钢包中的钢水量大于1/4时,依次向钢包中加入下列物质:按3.8kg/t钢的量,加入下列质量比的铝铁合金:Al 75.5wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;按1.3kg/t钢的量,加入下列质量比的低碳锰铁:Mn 75.5wt%,C 0.6wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;按8.0kg/t钢的量,加入下列质量比的低碳铬铁:Cr 57.5wt%,C 0.3wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金;出钢完毕后,将钢水吊送至LF炉精炼工序。
[0049] D、钢水LF炉精炼:将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带,开启氩气采用小氩量(25NL/min)吹氩2分钟,然后下电极采用档位7~9档化渣;通电3分钟后,抬电极观察炉内化渣情况,之后测温、取样;若渣况较稀,补加石灰6.0kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣,控制渣碱度为6.0;之后加入铝丸1.0kg/t钢调整钢液氧含量,控制钢水氧活度4ppm; 之后将钢水温度加热至1640℃进行软吹氩处理,采用流量为25NL/min的小氩气量对钢水软吹氩6分钟,然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位。
[0050] E、钢水VD炉真空精炼:将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后,接通吹氩管,开启氩气采用小氩量(30NL/min)吹氩3分钟,之后对钢水定氧定氢,同时测温取样;取样完毕后,将真空罐盖车开至工作位,合上真空罐盖,进行抽真空,真空抽至80Pa时,开始进行保真空脱气处理,同时进行底吹氩处理,氩气流量控制为25NL/min,在真空度80Pa条件下钢水脱气处理时间12分钟;真空脱气处理完毕后关闭真空主阀,提升罐盖,对钢水取样和定氧定氢;之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理,氩气流量为18NL/min,软吹氩时间为3分钟;钢水软吹氩结束后,加入钢水覆盖剂,加入量控制为1.0 kg/t钢,然后将钢水吊至浇铸工位;
[0051] F、钢水浇铸:在中间包钢水温度为1545℃,拉速为1.2m/min,结晶器水量为350m3/h,二冷比水量为0.4L/kg,结晶器电磁搅拌电流强度为400A、运行频率为3.0Hz的条件下,采用R8m立弯式板坯铸机将E步骤的钢水浇铸成断面230mm×1250mm的板坯。所得钢坯化学成分为C 0.04wt%、Si 0.02wt%、Mn 0.20wt%、S0.016wt%、P 0.052wt%、Als 0.058wt%、Cr 0.48wt%、Ni 0.35wt%、Cu 0.30 wt%、N0.0036wt%、O 0.0017wt% 、H≤0.00008wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物。
[0052] G、将步骤F所得钢坯冷装或热送的方式送加热炉加热,采用微氧化气氛加热,加热温度1290℃,总加热时间170min,均热70 min分钟出炉。钢坯上、下表面温度差≤30℃。
[0053] H、用压力为175bar的高压水对步骤G的高温钢坯喷射除鳞7秒钟;
[0054] I、将步骤H的除鳞钢坯送双机架可逆式炉卷轧机进行轧制,开轧温度为1245℃,轧制速度为1.4~3.0m/s的条件下,每道次轧制完成后反向进行下一道次的轧制,上、下轧制道次间延迟4~5秒的时间,往复粗轧3道次,得粗轧钢带;
[0055] J、将步骤I的粗轧钢带在轧制速度为2.0~3.4m/s的条件下,往复精轧2道次得厚度32mm钢带,第2道次所轧制厚度小于32mm钢带进入左炉卷炉,保温、后进行下一道次轧制,上、下轧制道次间延迟5~6秒的时间。钢带再往复轧制第3道次入右卷取炉,经第4道次轧制后得到厚度12mm钢带,第4道次钢带完轧目标温度控制为980℃。第4道次轧制所得厚度12mm精轧钢带。精轧钢带进入层流冷却冷却辊道,以2.65m/s运行10s并空冷,在层流冷却后段以9℃/s的冷却速度将钢带冷却至903℃,通过卷取机卷取成钢卷,空气中自然空冷至室温,即得厚度12mm规格225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢带。其轧制程序表见表3,性能见表4。
[0056] 表3 7道次轧制18mm阻尼器用钢轧制程序表
[0057]
[0058] 表4 18mm规格225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢带性能
[0059]
[0060] 实施例3
[0061] A、铁水预处理脱硫:将高炉铁水(化学成分C 4.2wt%、Si 0.40wt%、Mn 0.40wt% 、P 0.160wt%、S 0.040wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理,搅拌头插入深度控制为2200mm,按8.0 kg/t钢的量,加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理,搅拌时间控制为5分钟;搅拌结束后进行扒后渣操作,保证钢包内铁水面裸露≥4/5,扒净脱硫渣;预处理后铁水成分控制为:C 4.2wt%、Si 0.40wt%、Mn 0.40wt% 、P 0.160wt%、S
0.020wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物。
[0062] B、铁水转炉冶炼:将A步骤960kg/t钢的预处理脱硫铁水(C 4.2wt%、Si 0.40wt%、Mn 0.40wt% 、P 0.160wt%、S 0.020wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、80kg/t钢的精废钢(化学成分C 0.18wt%、Si 0.30 wt%、Mn 0.55wt% 、P 0.030wt%、S 0.030wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、50kg/t钢的优质生铁(化学成分C 3.6wt%、Si 0.50 wt%、Mn 0.50wt% 、P
0.080wt%、S 0.023wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、3.7kg/t钢的铜板(Cu 99.5wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)、4.3kg/t钢的镍板(Ni 99.3wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中进行顶底复合吹炼,加入常规石灰、白云石、菱镁球造渣,石灰加入量为
30kg/t钢,白云石加入量为20kg/t钢,菱镁球加入量为2.0kg/t钢,控制终点碳含量0.03wt%,出钢温度为1640℃;出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗,石灰加入量为2.0kg/t钢,出钢过程采用全程底吹氩工艺,氩气流量控制为30NL/min。
[0063] C、脱氧合金化:将B步骤冶炼完毕的钢水出钢,按下列脱氧合金化顺序:铝铁→低碳锰铁→低碳铬铁,当钢包中的钢水量大于1/4时,依次向钢包中加入下列物质:按4.5kg/t钢的量,加入下列质量比的铝铁合金:Al 75.5wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;按2.4kg/t钢的量,加入下列质量比的低碳锰铁:Mn 75.5wt%,C 0.6wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;按10.2kg/t钢的量,加入下列质量比的低碳铬铁:Cr 57.5wt%,C 0.3wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金;出钢完毕后,将钢水吊送至LF炉精炼工序。
[0064] D、钢水LF炉精炼:将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带,开启氩气采用小氩量(20NL/min)吹氩2分钟,然后下电极采用档位7~9档化渣;通电3分钟后,抬电极观察炉内化渣情况,之后测温、取样;若渣况较稀,补加石灰5.0kg/t钢、电石0.5 kg/t钢调渣,控制渣碱度为5.0;之后加入铝丸0.8kg/t钢调整钢液氧含量,控制钢水氧活度3ppm; 之后将钢水温度加热至1635℃进行软吹氩处理,采用流量为20NL/min的小氩气量对钢水软吹氩6分钟,然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位。
[0065] E、钢水VD炉真空精炼:将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后,接通吹氩管,开启氩气采用小氩量(30NL/min)吹氩3分钟,之后对钢水定氧定氢,同时测温取样;取样完毕后,将真空罐盖车开至工作位,合上真空罐盖,进行抽真空,真空抽至80Pa时,开始进行保真空脱气处理,同时进行底吹氩处理,氩气流量控制为20NL/min,在真空度80Pa条件下钢水脱气处理时间12分钟;真空脱气处理完毕后关闭真空主阀,提升罐盖,对钢水取样和定氧定氢;之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理,氩气流量为15NL/min,软吹氩时间为3分钟;钢水软吹氩结束后,加入钢水覆盖剂,加入量控制为1.0 kg/t钢,然后将钢水吊至浇铸工位;
[0066] F、钢水浇铸:在中间包钢水温度为1540℃,拉速为1.1m/min,结晶器水量为350m3/h,二冷比水量为0.3L/kg,结晶器电磁搅拌电流强度为400A、运行频率为3.0Hz的条件下,采用R8m立弯式板坯铸机将E步骤的钢水浇铸成断面230mm×1250mm的板坯。所得钢坯化学成分为C 0.06wt%、Si 0.03wt%、Mn 0.25wt%、S0.020wt%、P 0.065wt%、Als 0.070wt%、Cr 0.60wt%、Ni 0.45wt%、Cu 0.40 wt%、N0.0040wt%、O0.0020wt% 、H0.0001wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物。
[0067] G、将步骤F所得钢坯冷装或热送的方式送加热炉加热,采用微氧化气氛加热,加热温度1280℃,总在炉时间180min,均热80 min分钟后出炉。钢坯上、下表面温度差≤30℃。
[0068] H、用压力为165~185bar的高压水对步骤G的高温钢坯喷射除鳞6秒钟;
[0069] I、将步骤H的除鳞钢坯送双机架可逆式炉卷轧机进行轧制,开轧温度为1240℃,轧制速度为1.4~3.0m/s的条件下,每道次轧制完成后反向进行下一道次的轧制,上、下轧制道次间延迟4~5秒的时间,往复粗轧3道次,得粗轧钢带;
[0070] J、将步骤I的粗轧钢带在轧制速度为2.0~3.4m/s的条件下,往复精轧2道次得到厚度30mm精轧钢带,钢带终轧温度控制为1020℃。钢带进入层流冷却冷却,在层流冷却辊道上以2.55m/s运行10s(同时进行空冷)后,在层流冷却后段以10℃/s的冷却速度将钢带冷却至918℃,在线剪切成板后堆冷,堆冷钢板冷却至室温即得厚度30mm规格225MPa级耐候低屈服点阻尼器用钢板。其轧制程序表见表5,性能见表6。
[0071] 表5 5道次轧制30mm阻尼器用钢轧制程序表
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[0073] 表6 5道次轧制30mm阻尼器用钢性能
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