項目簡介:
近年來,隨著環(huán)境問題日益加劇,吉帕級超高強鋼(抗拉強度≥1000MPa)作為滿足汽車輕量化需求的代表產(chǎn)品,市場需求量快速提升。吉帕級超高強鋼主要采用連續(xù)退火機組生產(chǎn),機組需要具備較強冷卻能力。在諸多冷卻方式中,高氫噴氣冷卻和水淬冷卻相結(jié)合,具有成本低、冷卻能力強、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等諸多優(yōu)勢,但必須攻克以下世界性難題:(1)合金成本限制下高氫快冷只能生產(chǎn)1000MPa以下級別超高強鋼,水淬工藝只能生產(chǎn)1000MPa以上級別超高強鋼,兩種工藝切換需三天時間,導致生產(chǎn)組織難度增加;(2)帶鋼在連退機組水淬段時間<1秒,板形質(zhì)量極難控制;(3)連退爐中極易形成爐輥Fe、Mn結(jié)瘤,導致鋼板亮點缺陷;(4)超高強鋼碳當量高且自身強度大,連退生產(chǎn)中的焊接質(zhì)量極難控制。
技術(shù)創(chuàng)新:
2015年11月,河鋼邯鋼從西馬克引進了國內(nèi)首條大規(guī)模集成水淬生產(chǎn)線,在沒有任何成功經(jīng)驗可借鑒的情況下,組織實施了“吉帕級超高強鋼高氫快冷及水淬工藝關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用”項目,力求攻克吉帕級超高強鋼生產(chǎn)技術(shù)難題。項目核心技術(shù)及創(chuàng)新包括以下幾個方面。
1、開發(fā)了基于水淬+高氫快冷雙工藝路線的超高強鋼柔性化生產(chǎn)技術(shù)。
通過研發(fā)高氫快冷柔性化生產(chǎn)技術(shù)、水淬柔性化生產(chǎn)技術(shù)、高氫快冷冷卻速率提升技術(shù)、高氫快冷段大張力跑偏控制技術(shù)等,實現(xiàn)了1000-1300MPa超高強鋼的雙工藝路線(水淬/氣冷)穩(wěn)定生產(chǎn),提升了生產(chǎn)組織靈活性。
2、開發(fā)了消除連續(xù)退火爐水淬工藝缺陷的專有技術(shù)及裝置。
探明了1500MPa級水淬高強鋼水淬段板形惡化機理,通過將帶鋼入水溫度控制在偏奧氏體區(qū)、縮短帶鋼水淬段停留時間、研發(fā)消除水淬缺陷裝置等措施,顯著提升水淬后帶鋼板形質(zhì)量。
3、開發(fā)了抑制、消除連續(xù)退火爐爐輥結(jié)瘤技術(shù)。
通過控制爐內(nèi)露點-40℃以下,抑制氧與鐵反應(yīng)產(chǎn)生的鐵結(jié)瘤;同時建立爐輥扭矩在線跟蹤系統(tǒng),將所有爐輥保持在±0.8m/min, 避免爐輥因為速度偏差大造成鐵粉堆積引起結(jié)瘤。
4、開發(fā)了超高強鋼焊接質(zhì)量控制技術(shù)。
以鋼種的碳當量為依據(jù),通過調(diào)整搭接量、補償量、焊接速度等7個主要參數(shù),得到焊接參數(shù)萬能公式,實現(xiàn)高強鋼焊接一次通過率100%。
成果應(yīng)用:
該項目實現(xiàn)了雙相鋼、低合金高強鋼(900MPa級)、復相鋼、TRIP鋼、Q&P鋼、馬氏體鋼等六大系列34個牌號的超高強汽車板開發(fā),年產(chǎn)超高強鋼7萬噸,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于長城、吉利、比亞迪、東風等汽車主機廠及佛吉亞、凌云等高端汽車零部件企業(yè),配套奔馳、寶馬、奧迪等合資主機廠,其中MS1500打破國外壟斷,在國內(nèi)率先通過神龍汽車認證。項目獲得授權(quán)發(fā)明專利4件,實用新型專利6件,整體技術(shù)達到國際先進水平。該項目的實施,使邯鋼吉帕級超高強鋼實現(xiàn)了從無到有、從有到精的飛躍,在推動河北省鋼鐵企業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的歷史進程中具有良好的帶頭和示范作用,為我國汽車工業(yè)輕量化的持續(xù)快速發(fā)展做出了重要貢獻。
