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天钢Q345R钢板质量调查及改进
天钢Q345R钢板质量调查及改进
季长慧,云新亮,韩南,刘东宇
(天津钢铁集团有限公司生产技术部,天津300301)
摘要]对天津钢铁集困有限公司Q345R钢板产品用户反馈信息进行分析,发现Q345R钢板存在的主要质量问题
是分层及凹坑。针对这两个质量问题进行研究与分析,制定出了从降低钢中硫化物夹杂和去除表面氧化铁皮两个主要
方面进行工艺改进的措施。实施后,天钢Q345R钢板的质量得以稳定,性能得到了提高,满足了用户的使用需求。
[关键词]Q345R;硫化物;分层;凹坑;夹杂;氧化铁皮;改进
Quality Investigation and Improvement on Q345R Steel Plate in TISCO
I Chang-hui, YUN Xin-liang, HA M Hao-nan and LIU Dong-yu
(Production and Technology Division of Tianjin Iron and Steel Group Company Limited,
Tianjin 300301, China
Abstract The authors analyze product feedback information from the customer on Q345R steel plate
produced by Tianjin Iron and Steel Group Company Limited (TISCO)and find its main quality problems are
lamination and pit. Study and analysis were made on these quality problems and process improvement
measures of reducing sulfide inclusion and descaling formulated. After the measures were taken, the Q345R
steel plate was stabilized at quality and its performance improved. T'he customers application requirement
Key words Q345R; sulfide; lamination; pit; inclusion; scale; improvement
引言
免了相同质量问题的重复发生。这不仅为企业的产
Q345R钢板(根据2008年9月1日实施的品质量得到了提高,同时也为公司贏得了信誉,更
B713-2008的新分类,将16Mng和16MnR、为用户解决了实际问题
19MnR合并为Q345R)是屈服强度为265~3402Q345R钢板存在的主要质量问题
MPa级的压力容器专用钢板,它是我国目前用途最
根据走访用户得到的反馈信息,天钢Q345R
广、用量最大的锅炉压力容器专用钢板,主要用于钢板在用户使用过程中主要存在以下突出的质量
锅炉容器及中常温压力容器受压元件的制造,其特问题
有的耐压性能是保证压力容器安全运行的关键因2.1钢板分层
素。因此要求其具有良好的综合力学性能和工艺性
厚度为36mm的钢板在切割过程中发现钢板
能,对钢中磷、硫含量的要求应低于Q345(16Mn)钢断面上呈现出一条不连续较平行的小缝隙,初步认
中的磷、硫含量,在保证钢板内在质量的同时提高定为钢板分层(见图1)。
钢板的抗拉强度、伸长率、冲击韧性等性能。天津钢
铁集团有限公司(以下简称天钢)近年来将Q345R
钢板列为压力容器用钢板的主要生产品种,且年销
售量呈上.升趋势(2010-2013年销售量从7100t
提高到15000t),但随着销售量的增加,不可避免
的出现一些质量问题。针对用户使用中出现的问
题,公司上下积极分析原因,制定对策,更有效地避
收稿日期:2013-04-06修回日期:2013-05-08
作者简介:季长慧(1986-),男,辽宁人,现从事轧钢技术及质量管
理等工作。
图1分层取样实物照片
o〈研究与应用〉on
37
2.2表面有凹坑
厚度为16mm的钢板表面有断续的压入状小
凹坑,深度为0.6~1.5mm(见图2)。
图3试样分层区MnS夹杂
图2凹坑取样实物照片
0.9
3Q345R钢板质量问题产生原因及改进措施
0.8
0.7
3.1钢板分层
0.6
3.1.1原因分析
0.5
技术人员从现场取回钢板分层试样进行了化
0.4
0.3
学成分、力学性能及拉伸断口的分析检测,化学成
0.2
分及性能检测结果见表1,拉伸断口电镜分析见图
0.1
12345678910
3和图4。
表1化学成分及性能数据检测结果
图4试样分层区MnS夹杂能谱
检验项目
厚度为6-36mm的
标准要求
检测结果
通过对上述检测结果的分析,初步认为导致
Q345R钢板出现分层与钢中S元素含量超标有关
C %o
≤0,20
0.18
导致钢水在凝固过程中S与Mn元素形成了硫化物
Si 90
≤0.55
0.23
Mn %o
1.20~1.60
夹杂,随着中心偏析带内硫化物的聚集,钢中会产
P o
≤0.025
0.016
生夹杂导致的裂纹,由于夹杂物与基体界面的结合
s 90
≤0.020
0.025
力较弱,所以在轧制时夹杂物和基体脱离并不断的
Alt %0
≥0.020
0.026
受到挤压,使内部缝隙变大,破坏了钢板的连续性,
抗拉强度AMPa
500-630
不仅影响了钢板的伸长率,而且导致钢板出现了分
屈服强度/MPa
≥325
340
层。其次是钢板在轧制时,压缩比小,导致钢坯中小
断后伸长率
的内生夹杂物、疏松、缩孔等在轧制时没有完全焊
冷弯试验
d=2a,180°受弯外
表面无可见裂纹
符合要求
合,随着变形的进行,空洞变大,最后演变成分层叫。
0℃冲击吸收
能量Ku2
≥34
123.098.0110.0
3.1.2改进措施
因钢板分层主要是由于硫化物夹杂的聚集而
从上述表中化学成分检测的结果看,S元素含量形成,因此,降低钢中硫含量是减少钢板分层的主
为0025%,高于国家标准,更高于厂内的控制标准要途径之一,具体如下:
≤0.015%),其他各元素含量均在标准要求范围内
(1)强化精炼过程脱硫和钙处理操作。为进一
从力学性能实测结果看,屈服、抗拉强度合格步减少铸坯中的硫化物呈串状聚集,必须强化对钢
但偏低,伸长率不合格,韧性指标较好。
水中硫含量的控制,通过改进铁水预处理与LF操
采用扫描电镜观察拉伸断口低倍形貌,发现试作,降低钢水中硫含量,减少硫化物,从而减少串状
样心部分层现象严重,观察断口分层区,分层区可硫化物夹杂物产生,提高了铸坯自身的纯净度。
见大量