[發(fā)明專利]一種以軋代鍛生產(chǎn)350mm厚水輪機(jī)座環(huán)用鋼板的生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011534469.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN112725707A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱書成;陳熙;許少普;張濤;康文舉;李亮亮;陳良;曹強(qiáng);許鑫;朱先興;袁高儉;楊春;李嘎子;王勇;白藝博;任義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南陽漢冶特鋼有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/38
• 分類號(hào): C22C38/38;C22C38/26;C22C38/24;C22C38/02;C21D8/02;C21D1/28
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 王光建

本發(fā)明屬于中厚板生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種以軋代鍛生產(chǎn)350mm厚水輪機(jī)座環(huán)用鋼板的生產(chǎn)方法。所述鋼板通過合理的成分設(shè)計(jì)，潔凈鋼冶煉、水冷模澆注、加熱、軋制、回火、緩冷及熱處理，獲得的鋼板不同部位成分均勻，組織致密，偏析輕微，在供貨狀態(tài)及焊后熱處理狀態(tài)下，鋼板表現(xiàn)出良好的綜合性能，彎曲性能良好，強(qiáng)度適中，塑性儲(chǔ)備充足；低溫韌性優(yōu)良，系列溫度沖擊吸收功富裕量較大；鋼板Z向性能良好，能夠滿足Z35級(jí)別要求；鋼板頭尾性能均勻，有良好的各向同性，各項(xiàng)性能及指標(biāo)均滿足大型水電機(jī)組抗撕裂鋼板用鋼要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于中厚板生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種以軋代鍛生產(chǎn)350mm 厚水輪機(jī)座環(huán)用鋼板的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

水輪機(jī)座環(huán)是水輪機(jī)的基礎(chǔ)部件，座環(huán)承受整個(gè)機(jī)組和機(jī)組段混凝土重量，還承受著水壓力的作用，因此要求有足夠的剛度和強(qiáng)度。一般采用電渣重熔或者鍛造件代替，但該方案生產(chǎn)成本高，為了降低成本，有嘗試采用鑄造錠生產(chǎn)，但常規(guī)鑄造錠內(nèi)部質(zhì)量不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生縮孔、氣孔、夾雜等缺陷，不能滿足使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種以軋代鍛生產(chǎn)350mm厚水輪機(jī)座環(huán)用鋼板的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，在成分設(shè)計(jì)上，采用C、Mn、Si、 P、S、Als等基本元素及Cr、Nb、V等合金元素進(jìn)行組合搭配，采用低碳加Mn加微量合金在保證鋼板強(qiáng)度的前提下，提高鋼板低溫沖擊韌性以及焊接性能，具體包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt％)：C：0.10-0.15，Si：0.20-0.40，Mn：1.50-1.65，P≤0.015， S≤0.003，Nb：0.030-0.050，V：0.030-0.050，Cr：0.20-0.30，其余為Fe和殘留元素；

所述鋼的生產(chǎn)方法包括潔凈鋼冶煉、水冷模澆注、加熱、軋制、緩冷式回火及熱處理，具體如下：

a.潔凈鋼冶煉：產(chǎn)自高爐的鐵水，微量元素質(zhì)量百分比控制Sb ≤0.010％、Sn≤0.015％、As≤0.015％、Pb≤0.010％、Bi≤0.010％，經(jīng) KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉及VD脫氣，鋼水中非金屬夾雜物總量控制在2.0以內(nèi)，定氫1.2ppm以下，VD破空后不加入任何脫氧劑及合金；

b.水冷模澆注：VD破空至開始澆注期間，保持20NL/min的軟吹氬，軟吹時(shí)間不低于10min，待鋼水溫度降至液相線+45-55℃后停止吹氬，三次測定鋼水溫度誤差在2℃之內(nèi)，靜置5-8min后開始澆注，選用40t重、厚度800mm的鋼錠，澆注結(jié)束添加碳化稻殼對(duì)冒口進(jìn)行保溫，8小時(shí)后脫模，直接轉(zhuǎn)入緩冷坑緩冷48h；

c.加熱：爐溫在700℃以下時(shí)升溫速度小于70℃/h，700℃以上時(shí)升溫速度小于100℃/h，之后快速升溫至保溫段1290±20℃，保溫時(shí)間1.1～1.5min/mm，出鋼前測量鋼錠本體溫度，不得低于1270℃；

d.軋制：采用“高溫、低速、大壓下”軋制，開軋溫度980℃，單道次壓下量50-80mm，終軋溫度950℃；

e.緩冷式回火：軋制結(jié)束，快速將鋼板吊運(yùn)至臺(tái)車爐回火，鋼板入爐溫度＞600℃，保溫溫度650-680℃，保溫時(shí)間2.0～2.5min/mm，然后將鋼板吊至緩冷坑，覆蓋保溫層，待溫度降低至80-100℃，拆垛空冷；需要說明的是，經(jīng)過緩冷式回火，鋼板中富碳區(qū)域的碳原子向貧碳區(qū)域擴(kuò)散，可以減輕鋼板中C、Mn等其他元素的偏析，同時(shí)鋼板中位錯(cuò)密度減少，鋼板中的氫原子在較長的回火及緩冷過程中從鋼板的芯部擴(kuò)散至表面逸出，從而減輕鋼板的軋制應(yīng)力及組織的不均勻性，改善鋼板力學(xué)性能，同時(shí)還能起到充分?jǐn)U散消除氫元素的作用。

f.熱處理：包括預(yù)正火和正火，預(yù)正火溫度920±10℃，保溫時(shí)間2.2min/mm，入水池快冷，返紅溫度550-560℃，通過高過冷度減少珠光體片層間距，從而細(xì)化晶粒；正火溫度880±10℃，保溫時(shí)間 2.4min/mm，再次入水池快冷，返紅溫度600-610℃，確保強(qiáng)度與低溫沖擊韌性相匹配，最后入緩冷坑堆冷至常溫。