钢板建筑结构论文范文

1轧制工艺

1．1加热制度加热温度的制定主要依赖于合金元素的溶解度。加热过程要求合适的温度，促进合金元素的充分溶解和成分、组织均匀。一般情况下，合金元素碳(氮)化物的溶解温度约为1150℃［3］。为了促进合金元素碳(氮)化物的充分溶解，并考虑现场的实际生产条件，将目标加热温度定为1170～1230℃。

1．2粗轧工艺控制粗轧分为三个阶段:整形阶段、展宽阶段、高温延伸阶段。整形阶段消除板坯表面的凹凸不平等缺陷，并促进板坯厚度均匀。展宽阶段主要是将板坯宽度增加到成品宽度。一般认为，整形阶段和展宽阶段不会对钢板性能产生明显影响。合理的高温延伸阶段压下制度是保证钢板厚度方向组织和性能均匀性的关键，也是小压缩比条件下开发厚规格钢板的基础。本文用300mm板坯轧制80mm厚钢板，压缩比较小，仅为3．75，因此必须优化粗轧高温延伸阶段压下制度。在高温延伸阶段需要充分发挥轧机能力，实现强力大压下，以最少道次数将板坯轧到中间坯厚度，促进奥氏体晶粒反复再结晶以细化晶粒。在轧制Q460GJC钢板时，要求高温延伸阶段道次数不大于5道次，至少有2道次压下率大于13%，中间坯厚度112mm。

1．3精轧工艺控制精轧阶段在奥氏体未再结晶区进行，该阶段变形逐渐累积，一方面促进奥氏体晶粒“扁平化”，另一方面在奥氏体晶粒内形成大量位错，增加铁素体晶粒形核位置，细化晶粒。Nb元素显著抑制了奥氏体晶粒再结晶，提高了奥氏体未再结晶区温度。精轧阶段从中间坯温度降到奥氏体未再结晶区后开始，同时考虑到成品钢板较厚，为了避免终轧后钢板温度过高，精轧开轧温度大于900℃，3道次轧制完成，终轧温度定为850℃。为了避免终轧温度过高，钢板表面生成严重氧化铁皮，同时为了促进V化合物的析出，对终轧钢板进行弱控冷，冷速6℃/s，终冷(返红)温度700℃。

2试制结果

2．1材料的实际化学成分在包钢宽厚板线冶炼工序按照表3的成分要求炼钢，炼钢过程中要注意控制夹杂物和有害元素，并利用宽厚板线直弧形连铸机制造300mm厚连铸板坯，要求控制偏析、疏松、裂纹等缺陷，为轧制工序提供成分精确、冶金质量优良的优质连铸板坯，板坯低倍照片见图1。铸坯的中心偏析程度较轻，无严重疏松、裂纹等缺陷，内部质量优良。

2．2钢板生产工艺选用自产优质连铸板坯，其尺寸为3100mm×1960mm×3000mm(长×宽×高)。装炉加热，板坯出炉后进行除鳞，分两阶段轧制成80mm的厚规格钢板。

2．3钢板的力学性能及探伤分别从成品钢板上进行取样，分别按照相关标准制取拉伸、冲击、冷弯试样，并分别按标准进行检验。钢板的各项力学性能检测值见表4。对钢板的Z向性能进行检验，试样厚度方向断面收缩率最小值为37%，平均值为45%，完全满足Z35级别要求。为进一步考察Q460GJC钢板在更苛刻条件下的冲击性能，对试样进行－20℃冲击吸收功检验，冲击吸收功平均值大于100J，低温冲击韧性良好。此外，按照GB/T2970对钢板进行超声波探伤检验，结果达到Ⅰ级。综合来看，包钢开发的厚规格Q460GJC钢板组织、性能稳定，综合力学性能优良。

2．4钢板金相组织及分析从钢板的1/4、1/2厚度处取金相试样。试样经磨制和抛光后用4%硝酸酒精浸蚀进行显微组织分析。金相照片见图2:通过分析金相发现，钢板的组织以铁素体、珠光体为主，晶粒度为8．5～9．5级，平均晶粒尺寸为20μm，晶粒组织细小、均匀。钢板的近表面组织成针状，这主要是钢板表面冷速较快造成，针状组织促进了钢板强度的提高。在钢板心部出现了贝氏体相，这主要是由于C、Mn元素偏析造成钢板心部产生成分过冷造成的。整体来看，组成钢板的主要组织为铁素体加珠光体加少量贝氏体。

3结论

(1)开发的厚规格Q460GJC高层建筑用钢板拉伸性能、屈强比、0℃的低温冲击韧性等完全满足国家标准要求，各项指标均有较大富余。－20℃的低温冲击韧性也均在100J以上，厚度方向性能符合Z35级别，探伤达到Ⅰ级探伤要求，完全满足Q460GJC钢板在各种严苛条件下的服役要求;(2)钢板的组织为铁素体加珠光体加少量贝氏体，晶粒度为8．5～9．5级，平均晶粒尺寸为20μm。(3)轧制过程中对钢板实施强力大压下，使钢板晶粒组织细小、均匀，同时提升钢板全厚度方向上的力学性能。

作者：惠鑫陈林单位：内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包钢钢联股份有限公司薄板坯连铸连轧厂