耐候钢(SPA-H)的开发(修改2).doc

耐候钢（SPA-H）的研制　　　 刘中林 黄斌 李良 冯绍强 王猛成 冯波　 川威集团技术中心　 　 摘要：本文简单介绍了集装箱用高强度耐候钢板SPA－H的生产工艺和试制结果，结果表明，该钢化学成分、力学性能等技术指标均达到了标准要求，能满足集装箱用钢的需要。　 关键词：SPA-H 冶炼工艺 轧制工艺　 　 1 前言　 高耐候钢（SPA-H）主要在热轧状态下使用，广泛应用于集装箱行业。由于普通碳素钢在大气中极易腐蚀，造成严重的经济损失，因此开发耐候钢有广泛的市场前景。　 川威集团从2006年开始，参照日本高耐候性热轧钢板SPA－H标准，结合川威集团实际，制定了企业内控标准。经过3万多吨的生产实践表明，该钢化学成分、力学性能等指标完全能满足集装箱用钢的需要。　　　 2 主要设备状况　　 1） 三座70t顶底复吹转炉，四孔拉瓦尔氧枪。　　 2） LF精炼炉一座，配有钢包底吹氩、顶吹氩装置，两台多功能喂线机。　　　 3） 板坯连铸断面150mm×(400～850mm)，二机二流直弧型连铸机，液面自动控制，大包长水口、中包浸入式全程保护浇注。　 4） 950轧机，二辊可逆式初轧机，七组四辊全液压压下不可逆式精轧机。　 3 技术条件及成分设计　 3.1 技术条件　 SPA－H的化学成分和力学性能见表1和2　 表1 化学成分 ％　 　　　 C　　　 Si　 Mn　　 P　　 S　　　 Cr　　 Cu　 Ni　 标准　 ≤0.12　 0.25～0.75　 0.20～0.50　 0.07～0.15　　 ≤0.035　　 0.30～1.25　　 0.25～0.55　　 ≤065　　 内控　　 0.08～0.11　　 0.35～0.45　　　 0．35～0.45　　　 0.07～0.09　 ≤0.015　 0.40～0.50　 0.25～0.35　　　 0.15～0.25　　 表2 力学性能　　 牌号　　　 厚度 mm　　　 δs（Mpa）　　　 δb（Mpa）　　 δ5 ％　　 1800弯曲试验　 SPA－H　 ≤6　 ≥345　 ≥480　　 ≥22　　　 d＝a　　 　 6　　　 　　 　　 　 d=2a　 3.2 钢的成分设计　 3.2.1 C是强化钢的有效元素，随着C含量的增加，钢的强度，硬度提高，但钢的塑性、韧性、耐候性随之降低。所以限定C含量为0.08～0.11％　　 3.2.2 Cu是耐候钢中对提高耐大气腐蚀性能最主要的、最普遍使用的合金元素，Cu与其他元素（如P、Cr）复合使用时耐大气腐蚀性能更好。Cu含量为0.25％时己能使钢具有良好的耐候性能，含量超过0.30%时，耐蚀性能提高得缓慢，继续增加Cu效果不大。同时含Cu钢有热加工敏感性问题，易产生网状裂纹，因此为提高耐大气腐蚀性能，同时又防止钢材产生裂纹，Cu含量设计为0.25～0.35%。　　　 3.2.3 P是合金元素中提高耐大气腐蚀性能最有效的元素，一般不单独使用，和Cu、Cr等复合使用效果会更好，当P含量由0.01%提高到0.08 ％时，钢板耐大气腐蚀性能大大提高，而P含量超过0.08%后，耐大气腐蚀性能提高不明显。同时过量加入会降低钢的韧塑性。因此，P的含量设计为0.07～0.09％。　　 3.2.4 Ni是比较稳定的元素，钢中Ni含量越高，耐大气腐蚀性能越强，同时，Ni和铜在钢中能形成一种熔点较高的铜合金，降低了含铜钢的裂纹敏感性，其含量一般大于铜含量的一半，因此设计Ni含量为0.15～0.25％。　 3.2.5 Cr和Cu复合使用时能提高钢的耐候性，为降低成本， Cr含量设定为0.40～0.50％。　 3.2.6 S对钢的耐大气腐蚀性有极大的危害，因此要求钢中S越低越好。　　 4 耐候钢（SPA-H）的生产实践　 4.1 工艺路线　　　 从SPA-H钢的耐候性及强韧性的要求出发，结合本厂的设备和工艺条件，确定了以高纯度冶炼、高质量铸坯及高精度控轧控冷的热连轧为特点的生产工艺，流程如下:　　 高炉铁水－转炉冶炼－钢包脱氧合金化－钢包喂A1线、吹氢－LF炉精炼－板坯连铸机连铸－板坯加热－高压水除鳞－粗轧－精轧－冷却－卷取－打捆－成品　　 4.2冶炼工艺　　 4.2.1原料要求：铁水深脱硫，要求入炉铁水S≤0.005％，As≤0.030％。　 4.2.2 转炉冶炼　　 冶炼一般钢种造渣的主要目的是去除钢中的P和S。而SPA-H钢则要求P含量较高，S含量较低。因此生产中采取了如下措施：　 4.2.2.1适当减少石灰加入量，降低炉渣碱度　　 将石灰加入量由常规的45～55Kg/t降低到25～35Kg/t，轻烧的加入量不变，使炉渣碱度控制在2.0～2.5内，保证了冶炼效果。　　 4.2.2.2 转炉枪位控制　　　 要求按常规枪位开吹