鋼板建筑結(jié)構(gòu)論文范文

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1軋制工藝

1．1加熱制度加熱溫度的制定主要依賴于合金元素的溶解度。加熱過程要求合適的溫度，促進合金元素的充分溶解和成分、組織均勻。一般情況下，合金元素碳(氮)化物的溶解溫度約為1150℃［3］。為了促進合金元素碳(氮)化物的充分溶解，并考慮現(xiàn)場的實際生產(chǎn)條件，將目標加熱溫度定為1170～1230℃。

1．2粗軋工藝控制粗軋分為三個階段:整形階段、展寬階段、高溫延伸階段。整形階段消除板坯表面的凹凸不平等缺陷，并促進板坯厚度均勻。展寬階段主要是將板坯寬度增加到成品寬度。一般認為，整形階段和展寬階段不會對鋼板性能產(chǎn)生明顯影響。合理的高溫延伸階段壓下制度是保證鋼板厚度方向組織和性能均勻性的關(guān)鍵，也是小壓縮比條件下開發(fā)厚規(guī)格鋼板的基礎。本文用300mm板坯軋制80mm厚鋼板，壓縮比較小，僅為3．75，因此必須優(yōu)化粗軋高溫延伸階段壓下制度。在高溫延伸階段需要充分發(fā)揮軋機能力，實現(xiàn)強力大壓下，以最少道次數(shù)將板坯軋到中間坯厚度，促進奧氏體晶粒反復再結(jié)晶以細化晶粒。在軋制Q460GJC鋼板時，要求高溫延伸階段道次數(shù)不大于5道次，至少有2道次壓下率大于13%，中間坯厚度112mm。

1．3精軋工藝控制精軋階段在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)進行，該階段變形逐漸累積，一方面促進奧氏體晶粒“扁平化”，另一方面在奧氏體晶粒內(nèi)形成大量位錯，增加鐵素體晶粒形核位置，細化晶粒。Nb元素顯著抑制了奧氏體晶粒再結(jié)晶，提高了奧氏體未再結(jié)晶區(qū)溫度。精軋階段從中間坯溫度降到奧氏體未再結(jié)晶區(qū)后開始，同時考慮到成品鋼板較厚，為了避免終軋后鋼板溫度過高，精軋開軋溫度大于900℃，3道次軋制完成，終軋溫度定為850℃。為了避免終軋溫度過高，鋼板表面生成嚴重氧化鐵皮，同時為了促進V化合物的析出，對終軋鋼板進行弱控冷，冷速6℃/s，終冷(返紅)溫度700℃。

2試制結(jié)果

2．1材料的實際化學成分在包鋼寬厚板線冶煉工序按照表3的成分要求煉鋼，煉鋼過程中要注意控制夾雜物和有害元素，并利用寬厚板線直弧形連鑄機制造300mm厚連鑄板坯，要求控制偏析、疏松、裂紋等缺陷，為軋制工序提供成分精確、冶金質(zhì)量優(yōu)良的優(yōu)質(zhì)連鑄板坯，板坯低倍照片見圖1。鑄坯的中心偏析程度較輕，無嚴重疏松、裂紋等缺陷，內(nèi)部質(zhì)量優(yōu)良。

2．2鋼板生產(chǎn)工藝選用自產(chǎn)優(yōu)質(zhì)連鑄板坯，其尺寸為3100mm×1960mm×3000mm(長×寬×高)。裝爐加熱，板坯出爐后進行除鱗，分兩階段軋制成80mm的厚規(guī)格鋼板。

2．3鋼板的力學性能及探傷分別從成品鋼板上進行取樣，分別按照相關(guān)標準制取拉伸、沖擊、冷彎試樣，并分別按標準進行檢驗。鋼板的各項力學性能檢測值見表4。對鋼板的Z向性能進行檢驗，試樣厚度方向斷面收縮率最小值為37%，平均值為45%，完全滿足Z35級別要求。為進一步考察Q460GJC鋼板在更苛刻條件下的沖擊性能，對試樣進行－20℃沖擊吸收功檢驗，沖擊吸收功平均值大于100J，低溫沖擊韌性良好。此外，按照GB/T2970對鋼板進行超聲波探傷檢驗，結(jié)果達到Ⅰ級。綜合來看，包鋼開發(fā)的厚規(guī)格Q460GJC鋼板組織、性能穩(wěn)定，綜合力學性能優(yōu)良。

2．4鋼板金相組織及分析從鋼板的1/4、1/2厚度處取金相試樣。試樣經(jīng)磨制和拋光后用4%硝酸酒精浸蝕進行顯微組織分析。金相照片見圖2:通過分析金相發(fā)現(xiàn)，鋼板的組織以鐵素體、珠光體為主，晶粒度為8．5～9．5級，平均晶粒尺寸為20μm，晶粒組織細小、均勻。鋼板的近表面組織成針狀，這主要是鋼板表面冷速較快造成，針狀組織促進了鋼板強度的提高。在鋼板心部出現(xiàn)了貝氏體相，這主要是由于C、Mn元素偏析造成鋼板心部產(chǎn)生成分過冷造成的。整體來看，組成鋼板的主要組織為鐵素體加珠光體加少量貝氏體。

3結(jié)論

(1)開發(fā)的厚規(guī)格Q460GJC高層建筑用鋼板拉伸性能、屈強比、0℃的低溫沖擊韌性等完全滿足國家標準要求，各項指標均有較大富余。－20℃的低溫沖擊韌性也均在100J以上，厚度方向性能符合Z35級別，探傷達到Ⅰ級探傷要求，完全滿足Q460GJC鋼板在各種嚴苛條件下的服役要求;(2)鋼板的組織為鐵素體加珠光體加少量貝氏體，晶粒度為8．5～9．5級，平均晶粒尺寸為20μm。(3)軋制過程中對鋼板實施強力大壓下，使鋼板晶粒組織細小、均勻，同時提升鋼板全厚度方向上的力學性能。

作者：惠鑫陳林單位：內(nèi)蒙古科技大學材料與冶金學院內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司薄板坯連鑄連軋廠