型钢产品知识介绍莱钢

二一五年一月九日,(耐低温低合金高强度钢、海工钢、叉车门架型钢),型钢产品知识介绍,山东钢铁股份有限公司莱芜分公司,SHANDONGIRON钢水能快速均匀混合;合金成分可控制在狭窄的范围之内;气体含量低，夹杂物少，钢水纯净度高;还可以用顶枪进行化学升温的温度调整，为连铸机提供流动性好、纯净度高、符合浇铸温度的钢水，以利于连铸生产的多炉连浇。,异型坯连铸机,连铸工序采用保护浇铸、液面自动控制、多点矫直、汽雾冷却等，保证连铸坯满足轧制的需要。特别是异型坯连铸机通过采用奥钢联的先进技术与莱钢多年的连铸生产实践有效的进行结合，投产至今运行状况很好，根据奥钢联和阿赛洛专家的判断，质量及产量指标在全球异形坯连铸机中居于领先水平。其中“大规格超薄近终型异形坯工艺技术的自主开发与创新”技术进步项目获得2009年度国家科学技术进步奖二等奖。,数字化加热炉,粗轧机,万能精轧机组,热锯锯切,冷床,矫直机,工艺技术方面：不断采取改进措施，如腹板裂纹、冲击功不合等问题均得到圆满解决，具有充分的质量保证能力。产品得到广泛应用。,第三部分叉车门架型钢,内、外门架总成是叉车重要零部件之一，门架槽钢是内外门架总成中重要零件。门架槽钢加工工作量占门架总成加工量平均近82%，以标准起升高度计算，门架槽钢重量占门架总成平均重量达70%以上，槽钢重量在92226kg范围内。对门架槽钢经过断料、割缺口、校正、铣削、钻削、内槽组装焊接等加工工序后应用于叉车门架。,同普通的建筑用型钢相比，门架槽钢对尺寸精度、表面质量和力学性能都有较高的要求。同时，生产效率低、工艺要求也苛刻。,10个规格,7个钢种,（一）外型,叉车门架槽钢生产的难度：1.表面质量；2.弯曲；3.尺寸波动大；4.包装。,（二）质量改进,1、小到零件，大到轧机,2、导卫装置创新改进,改进前,改进后,3、改善表面质量,改进前,改进后,4、产品精度提高，弯曲明显改善,改进前,改进后,槽内侧尺寸H2公差范围的变化（mm）,企业标准0.6,技术协议0.6,国际知名企业-0.200.56,C160,C164,（三）国内叉车门架槽钢十年的变化,弯曲度的变化（mm/m）,企业标准2,技术协议1.5,国际知名企业1.5,C160,C164,宽度b公差范围的变化（mm）,企业标准-3.01.0,技术协议1.5,国际知名企业-0.100.4,C160,C164,C160,屈服强度（s）的变化（MPa）,企业标准HRB335,技术协议20MnSiV,国际知名企业V1027M,抗拉强度（b）的变化（MPa）,企业标准HRB335,技术协议20MnSiV,国际知名企业V1027M,钒是常用的微合金元素之一，在工具钢、不锈钢及结构钢中也广泛用钒合金化。这是因为钒元素在钢中不仅能阻止晶粒长大、提高淬透性、阻止形变奥氏体再结晶及沉淀强化等，而且与其他铌、钛等微合金元素相比，钒还具有强烈的析出强化作用。此外，钒元素在我国储量丰富，这为开发含钒高强度钢材提供了优越的物质资源。,微量钛（0.015%）十分有益的作用，Ti的微处理不仅改变钢中硫化物的形态，而且TiO2或Ti2O3成为奥氏体晶内铁素体晶粒生核的质点，还显著改善了Nb钢连铸的裂纹敏感性。,铌：1.可以和钢种的氮结合，从而减少自由氮的含量，提高韧性；2.抑制奥氏体再结晶和晶粒长大；3.控制奥氏体的晶粒尺寸；4.降低奥氏体铁素体转变温度，推迟铁素体在微合金钢种的形成；5.相变期间细化多边形铁素体晶粒；6.析出强化。,小型H型钢生产线是国内自己研制的第一条能够生产热轧轻薄型H型钢的生产线，具有结构紧凑、轧机承载负荷大等特点。主要产品为200毫米以下的热轧标准和轻型H型钢、叉车门架槽钢、履带钢等多种异型断面型钢。,小型H型钢轧制工艺：,（四）生产工艺,中型H型钢生产线主体设备从日本新日铁公司引进，生产全过程采用计算机控制，技术装配和自动化程度达到20世纪90年代国际先进水平，其连铸热装连轧短流程生产工艺在国内同行业中处于领先地位。该生产线采用的离线预负荷零调整技术、自动微张力控制技术、轧后控制冷却技术、长尺矫直技术，使产品的轧制精度和质量控制达到了国内领先水平。,中型H型钢轧制工艺：,第四部分F型钢等其他型钢,中低速磁悬浮列车磁轨F型钢项目是被国家科技部、建设部列为“国家重大科技支撑计划项目”中低速磁悬浮列车技术的重要组成部分。该项目的开发成功为国内首创，达到国际领先水平，标志着莱钢型钢的技术研发水平和生产技术水平跨入国际领先水平。,在莱钢、北控和国防科大的共同努力下，2007年11月9日，莱钢成功开发磁轨F型钢；2008年5月29日，经过中低速磁悬浮列车研究机构的专家实地考察和论证后宣布：磁悬浮列车圆弧弯轨、三次方缓和曲线弯轨各项技术指标均达到或超过设计要求，项目顺利通过验收。该项目先后经过F异型钢设计和外型尺寸优化、F钢中试基地模拟轧制、曲线轨加工和安装工艺研究等，目前已全部完成。该项目形成技术秘密和专利十余项，制订国家和行业标准7项，形成具有自主知识产权的、高技术含量的、我国自主创新的中低速磁悬浮列车轨排技术。,产品开发过程,多位党和国家领导人及省市领导关怀、指导中低速磁浮的发展和推广应用，为一个新兴民族产业的发展注入了强劲的信心和活力。,履带钢（LW1908.510）,履带用异型钢主要用作链轨式挖掘机、推土机的行走部件，对产品的耐磨性和耐冲击要求较高。莱钢履带钢表面质量光洁、尺寸控制精度高、淬透性及淬硬性稳定优异，产品质量处于国内领先水平。,角钢（22#25#）：,角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件，也可作构件之间的连接件。广泛地用于建筑结构和工程结构，如房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、容器架以及仓库货架等。,220、250系列大规格角钢主要用于超高压输电线路中的铁塔制作，具有强度高、承载能力大的特点，不仅可以增强铁塔过载能力，并可以有效提高铁塔的安全性能。同时，高强度、大规格角钢应用还可以减少铁塔整体重量，降低铁塔制作成本。,工字钢,H型钢,角钢,槽钢,叉车门架槽钢,履带钢,矿用钢,F型钢,莱钢型钢品种规格情况,第五部分H型钢研发热点及趋势,研发和生产生态钢铁产品是我国钢铁工业实现产品升级的方向。生态产品就是在生产和全生命周期实现结构用钢的功能化，减少社会资源、能源与环境负荷，并提高社会能源的生产和使用效率。,例如：高强度塑性钢、高强度抗震结构用钢（抗震阻尼器用钢）、低屈服点高延性结构用钢、高强度耐腐蚀结构用钢、高强度抗震耐火耐候结构用钢、耐低温用钢、大焊线能量的厚壁重型、薄壁轻型及外高恒定等特殊产品等，以满足国家重大工程对高性能建筑结构用钢品种的需求。高强度化抗拉强度在500MPa级以上；多功能化抗震性、减震性、耐火性、耐候性、耐蚀性、耐低温性、抗层状撕裂性、耐延迟断裂性、抗疲劳性、高效焊接性等；特厚大型化特厚H型钢。,随着建筑结构件生产技术的快速发展，对于断面性能高且经济性好的外部尺寸一定的H型钢，采用斜辊轧制的方法和缩小H型钢腰部高度的轧制方法已应用于实际生产。前者在精轧前为使腰部外部尺寸保持一定，扩大了腰部内部尺寸；后者为在精轧机内使腰部高度保持一定，缩小了腰部高度。这样，能在线变更水平辊宽度的辊身宽度可变水平辊和立辊轧机孔型深度可变的偏心立辊轧机也应用于实际。另外，由于在万能轧机上采用了油压压下装置，因此轧机变得非常紧凑。随着断面的大型化，普通的单臂式矫直机已无法满足要求，开发了双臂式矫直机，但由于存在占地空间大和轧辊更换操作复杂的问题，因此仍需进一步改善。,一、外形尺寸一定的H型钢,以往轧制的H型钢，腹板高度、翼缘宽度等外部尺寸随着翼缘厚度和腹板厚度的不同而变化，即所谓的内部尺寸一定。而外部尺寸一定的H型钢具有良好的施工性。所以，生产外部尺寸一定的H型钢主要采用上内宽缩小法，它包括两项主要技术：宽度可变的万能水平辊技术和腹板高度缩小轧制法。所谓宽度可变的万能水平辊技术，是指能在短时间内调整万能水平辊宽度的技术，腹板高度缩小轧制法是在预先设定水平辊宽度后，再设定宽度小于轧制坯料的腹板内宽的立辊，并利用立辊压下翼缘外面，得到规定的腹板高度。以上两项技术的实施为生产外形尺寸一定的H型钢创造了条件。特点如下：腹板的薄壁化外部尺寸一定翼缘、腹板的厚度与常用板厚相同生产尺寸全,热轧轻型薄壁H型钢是近十年来H型钢产品家族中兴起的一种新产品、新材料。与普通热轧H型钢相比，在其承载负荷应用范围内轻型薄壁H型钢由于具备“轻、薄”的特点，即其重量轻，金属消耗量少，因此具有节省金属、刚度性能好、更利于环保等优点；与同类焊接H型钢相比，不仅内部性能优越，而且具有成本低的优势。它广泛应用于轻型钢结构、民用建筑等多领域，具有广阔的市场开发前景。,二、轻型薄壁H型钢,各钢铁企业在提高大线能量韧性措施方面都有各自的特点，除了降低P、S含量外，可将这些措施分为3种类型：（1）通过降低碳当量、低合金化减少上贝氏体、珠光体等低韧性组织的量；（2）利用氮化物、氧化物等弥散粒子的钉扎作用防止奥氏体晶粒粗大化；（3）通过合金成分设计和弥散粒子的作用改善原始奥氏体晶粒内的组织状态。采用这些措施，冲击功可达到70J以上。,三、大线能量焊接钢,屈强比是钢材屈服强度与抗拉强度的比值，其大小反映了钢材塑性变形时不产生应变集中的能力。屈强比越低，钢材的塑性变形越能均匀地分布到较广的范围。低屈服比钢材制成的梁柱结构体系在地震力作用下，其塑性变形可以均匀地分布到较广的范围；而高屈服比的材料，则可能会发生应变集中，降低钢材整体塑性变形的能力，从而导致结构的脆性破坏。因此，目前在设计上要求钢构件塑性应变区的扩散长度大于梁的高度。钢材的屈强比越低，其均匀伸长率（即材料破坏前产生稳定塑性变形的能力)就越高，即使结构出现局部超载失稳也不至于发生突然的倒塌。通过公式计算得出，屈强比要小于0.8，这是目前抗震结构对所用钢材屈服比的要求。,四、低屈强比结构用钢,耐火钢不同于普通的建筑用低合金结构钢，普通的建筑用低合金钢如Q345钢等在温度达到500600左右时，强度陡降，其屈服强度降至室温数值的2/3以下，低于建筑结构所要求的屈服强度，也就是低于建筑结构的允许承载应力。而耐火钢因通过合金化处理能够在在600的高温下的一段时间内（通常指13h）保持较高的强度水平，从而增加建筑物抵抗火灾的能力，提高建筑物的安全性。耐火钢的合金元素含量显然比普通建筑用低合金结构钢的合金元素含量稍高一些。,五、耐火钢,通常耐火钢的典型组织为铁素体+珠光体+针状铁素体(或下贝氏体)的混合组织。随着钢中第二相体积分数(尤其是贝氏体体积分数)的增加，钢的室温强度和高温强度均提高。为了改善耐火钢的焊接性，耐火钢的C含量一般控制在0.2以下。Mo是对提高钢的高温强度有效的合金元素，微合金元素Nb、V、Ti与Mo的复合添加具有更好的高温强化效果。Cr也是耐火钢的常用合金元素，加Cr是为了提高钢的高温性能和耐候性。在开发具有耐候性的耐火钢时，还常用到Ni、Cu等提高耐候性的合金元素。生产工艺如：钢坯加热温度、终轧温度、轧后冷却条件、热处理工艺等对耐火钢的性能都有显著影响。还有在研制耐火钢材的基础上，采取添加Cu、Ni元素，研制出兼有耐火性能和耐候性能钢材。,建筑构件长期暴露在大气中，大气中的水汽使金属表面润湿，在金属表面形成电解质溶液膜。而大气中的氧气溶解于电解质溶液膜中，作为阴极去极化剂，致使钢件腐蚀。通过添加一定的耐蚀合金元素，如Cu、P、Cr、Ni，可以改善普碳钢抵御大气腐蚀的能力。耐候钢在使用初期也会像普通钢一样生锈，但是经过一段时间以后钢材表面生成硬而致密的稳定锈层，阻止腐蚀的继续进行，提高了钢的耐蚀性。,五、耐候钢,耐候钢(即耐大气腐蚀钢)是介于普通钢和不锈钢之间的价廉物美的低合金钢系列，在融入现代冶金新机制、新技术和新工艺后得以发展和创新，属世界超级钢技术前沿水平的系列钢种之一。耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、耐高温、疲劳等特性；耐候性为普碳钢的28倍，涂装性为普碳钢的1.510倍，能减薄使用、裸露使用或简化涂装使用。该钢种具有耐蚀性能，使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗，省工节能的特性，这使构件制造者和使用者均受益。例如，耐候钢桥梁可节约的涂装费就可高达建设投资的10以上。,为了适应建筑物的高层化和大跨度化，需要使用大量以SN490级别为主的超厚H型钢作建筑立柱。以往的冶炼方法，若保证钢材的高强度，就需加入相应的碳元素，钢材含碳量的增加会导致可焊性的降低。为了解决这个问题，TMCP高韧性超厚H型钢（翼缘厚达109mm）得到开发。是通过连铸坯成型轧制法、现有轧机最大限度控轧效果的新控冷法和在以再结晶区域轧制为前提的形变热处理(TMCP)条件下的合金设计及材质控制法得到实现。,六、TMCP型高韧性超厚H型钢,控轧控冷技术是生产高性能钢材所采用的一项关键技术。该项技术利用控温设备，通过按性能要求控制钢材的加热温度、轧制温度和轧制后的冷却速度，改善了钢材的内部结构，抑制了晶粒的长大，获得高强度、高韧性、低屈强比钢材。TMCP钢焊接性能也比常规轧制钢要好，可提高焊接施工效率。,SN钢是建筑钢结构用钢钢种之一，其优点是：能确保塑性变形能力；确保可焊接性；确保板厚方向性能；确保公称截面尺寸。可根据不同部位选用不同的钢种，其性能和钢种划分为：屈服点的上限、屈服比