中厚钢板基础知识集锦

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中厚钢板：厚度大于4mm的钢板属于中厚钢板。其中，厚度4.5-25.0mm的钢板称为中厚板， 厚度25.0-100.0mm的称为厚板，厚度超过100.0mm的为特厚板。
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    中厚板主要用途有哪些？

, W7 Z% |- p4 H: t1 U# ?! H$ N    答：建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁等。

    普通中厚板用途：广泛用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件。
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" E/ g" C, \( }0 \, l    桥梁用钢板用于大型铁路桥梁。要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等。

    造船钢板：用于制造海洋及内河船舶船体。要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能都好。

    锅炉钢板：用于制造各种锅炉及重要附件，由于锅炉钢板处于中温（350°C以下）高压状态下工作，除承受较高压力外，还受到冲击，疲劳载荷及水和气腐蚀，要求保证一定强度，还要有良好的焊接及冷弯性能。
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    压力容器用钢板：主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器或其它类似设备，一般工作压力在常压到320kg/cm2甚至到630kg/cm2，温度在-20-450°C范围内工作，要求容器钢板除具有一定强度和良好塑性和韧性外，还必须有较好冷弯和焊接性能。

3 g4 k  ]6 }3 b+ K9 n    汽车大梁钢，用于制造汽车大梁（纵梁、横梁）用厚度为2.5-12.0mm的低合金热轧钢板。由汽车大梁形状复杂，除要求较高强度和冷弯性能外，要求冲压性能好。

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1、按品质分类
- d1 T0 d  X9 E$ \* Z. a(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）
(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）
9 J, k4 k( D6 u4 ~; `: M) k2 O(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）
1 P4 z$ S; m. E; w0 s, l2.、按化学成份分类
/ y# {# f1 `, G9 u+ Q6 y$ Q(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。
0 t8 v0 P9 Y- A- a! O, S/ d, C(2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
/ u7 @7 E. H9 W$ ^3、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。
4、按金相组织分类
7 ]& b: M" k0 S2 Z5 K. j/ b(1) 退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。
(2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。
(3) 无相变或部分发生相变的
5、按用途分类
" b- c  J1 U; O6 o2 Z& L(1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。
/ }: U: q  S# B" S, [0 B(2) 结构钢
2 i7 U6 J" j0 p  `& F+ ]a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
b.弹簧钢
# t- }  Q1 _7 e4 L+ [' i% M$ Cc.轴承钢
(3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。
: @$ Q- b( Q( P: i* q8 w; m(4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。
(5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
2 _! d* s% G9 i* T7 i( A6、综合分类
' b9 F+ G3 a1 m, H(1)普通钢
a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。
b.低合金结构钢
3 J0 }5 E# L) Jc.特定用途的普通结构钢
5 _& R+ ]8 L! g! V: Y(2)优质钢（包括高级优质钢）
, G- Q1 B- Z* o( ?0 R9 v& O7 ^- r8 Za.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。
b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。
; u5 _5 x' R) x) u& n7 u( nc.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。
7、按冶炼方法分类
(1) 按炉种分
a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。
b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。
* w* x  h: F* Hc. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。
, f" L+ }" I' h" }: }(2)按脱氧程度和浇注制度分
a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。

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18世纪初，西欧出现了二辊轧机，轧制出小块中厚板。1854年欧洲建成用蒸汽机传动的二辊可逆式中厚板轧机。1864年美国建成三辊劳特式中厚板轧机，曾经盛行一时。1891年美国建成世界上第一台四辊可逆式中厚板轧机。后来又出现了双机架、半连续式和连续式中厚板轧机。到70年代，一般认为中厚板轧机以四辊式双机架配置方式较好。
　　原料 中厚板轧机使用的原料有初轧板坯、连铸板坯、钢锭和锻坯。初轧坯最宽达2300mm，最厚达 610mm，最重达45吨。连续铸钢技术的发展，不但提高了中厚板车间的成材率，降低了生产成本，而且使钢板的质量也提高了。所以中厚板轧机采用连铸坯的比例不断上升,有的已达100％。加上新工艺的采用,中厚板轧机从板坯到成品钢板的成材率有的已达94.2％。如无初轧板坯和连铸板坯，可用扁钢锭作原料。只在生产特殊的中厚板时才用锻坯作原料。
　　产品 中厚板除按尺寸区分外，还有按强度、化学成分、用途和交货状态分类的。按强度分类一般以抗张强度的下限分级,抗张强度50kgf/cm2以上的称高强度钢板。按化学成分分为普通钢板和特殊钢板，后者包括不锈钢板和复合钢板。按用途大致分为造船钢板、焊接结构钢板、锅炉和压力容器钢板、低温钢板、耐腐蚀钢板、焊管用钢板以及特殊用途的钢板等。按交货状态分为轧制钢板、热处理钢板和抛丸、涂层钢板三种，因大型结构和造船的需要，抛丸、涂层钢板的产量，逐年增加。
0 M- F/ x* N: D1 C　　生产流程 中厚板的生产流程通常如图1所示。为配合控制轧制，采用低温出炉的加热制度，可节省燃料消耗。轧制工艺分三个阶段：①成形轧制，消除板坯表面的影响和提高宽度控制的精度，沿板坯长度方向或斜向进行1～4道轧制。把坯料轧至所要求的厚度。②展宽轧制，这是中厚板不同于其他种类板材轧制的重要工序。为达到轧制成品规格所要求的宽度，板坯转90°、沿板宽方向轧制。③精轧，展宽轧制后再转90°，转回原坯料长度方向，轧制到成品板厚度。妥善制定中厚板轧制工艺能提高轧机的生产能力、钢板的质量和成材率。要确保钢板的平直度，除采取各种保证板形的措施外，对厚度40mm以下的钢板每块均需经过热矫直，对不平直的冷钢板进行冷矫直。为冷剪切成品板，钢板要冷至 150℃以下，冷却要均匀，冷却速度应适宜；自从采用滚切式剪机剪切后，基本上解决了剪弯缺陷问题；调整剪刃间隙可以大大提高钢板剪切断面的质量。根据钢板质量要求，用超声波进行不同深度的探伤，对焊管用板的四个板边要全面进行探伤。热处理时除了保证板的机械性能外，还要保证板形良好。抛丸涂层法多用于生产造船和桥梁用板，抛丸去除氧化铁皮后，再涂层防锈，涂层后应快干。钢板表面尺寸形状的检查主要靠人工进行，打印标记工序已实现机械化，并可由计算机控制操作。
中国制造的宽厚板轧机 60年代中期，中国设计建造了一套4200mm厚板轧机（见彩图）。成品钢板尺寸:厚度8～250mm,宽度1500～3900mm，长度达18米（特殊的达27米）。原料用钢锭或锻坯,最大单重为40吨。轧机为单机架四辊可逆式,工作轧辊直径为980mm，辊身长度为4200mm,支承辊直径为1800mm,采用油膜轴承。主电动机共2台，容量各为4600kW,转速为40/80rpm。立辊轧机的轧辊直径为1000mm,辊身长度为1100mm,开口度为800～4200mm。加热炉有三种,均热炉和车底式炉用于加热钢锭和锻坯；推钢式炉则专用于加热板坯。用钢锭生产厚度较薄的钢板时，先开成坯，再加热，后轧成板。生产某些品种（如不锈钢）时，板坯在修磨机上全面修磨，清除缺陷。轧出的钢板，一般经热矫直和冷却后进入剪切线，切成用户要求的尺寸。车间内还设有辊底式、外部装出料式和车底式等热处理炉,根据品种和交货状态的要求,可进行常化、淬火、回火、退火和调质等金属热处理。

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中厚板轧机的发展 60年代以来，宽厚板轧机有了较大的发展。这种轧机的宽度越来越大，新建的宽度小于3米的已不多见。日本在60年代后期,为满足造船等大型结构的需要，建成了6套4.7米级的双机架宽厚板轧机，每套年生产能力已达到200多万吨。70年代,日本为了生产直径1626mm焊管和特大油船用的宽板，又建成4套5.5米级宽厚板轧机，并大量采用新技术。这类轧机的年生产能力很大,单机架的就高达180万吨。目前世界上有10套5米以上的宽厚板轧机，日本占一半,其余分别建在美国、苏联和联邦德国。
代化宽厚板轧机用的板坯,最大重量已达80～110吨、最高轧制速度已达每秒钟7.5米,轧件的最大长度达65米，钢板最大宽度达5300mm，一套双机架宽厚板轧机的年生产能力已从200万吨增至300万吨以上。在板形控制方面,随着轧件的加长,采用了液压自动厚度控制、弯辊装置、轧辊偏心控制和加大支承辊直径，减少了钢板纵向厚度偏差和横向厚度偏差，采用了各种平面板形控制技术后，使钢板成材率大大提高。控制轧制已广泛应用于厚板轧机，提高了钢板的机械性能，减少了热处理量，节省了能耗。在加热炉方面，广泛采用步进梁式加热炉。这种炉子虽设备费和维修费较高，但加热质量好、黑印少、下表面无划伤、炉长不受坯厚的限制、操作灵活，能更适用于小批量多品种生产的要求。为了有效地去除铁鳞,普遍采用水压达170～200kgf/cm2的高压水除鳞装置。轧后钢板的精整设备，多数采用四重式矫直机、步进格板式冷床、连续自动超声波探伤装置、滚切式双边剪以及自动打印机等，使钢板的尺寸偏差、平直度、表面和内部质量等得到了保证。在热处理方面，采用双步进梁式炉，解决了下表面的划伤，并以辊式代替了压力式淬火机，提高了淬火质量。在自动化方面，除轧机上采用计算机过程控制外，加热炉和剪切线也开始实现了计算机过程控制。这样,从板坯仓库到成品板发货,一般采用若干台过程监控机，过程控制机和1～2台专用管理机构成三级计算机系统，实现了全车间的综合自动控制，并已收到效益。