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GR65热轧槽钢质量控制

更新时间:2009-03-28

0 前言

随着国内制造,国外组装的钢结构件产品产能逐步提高,对美标高强度结构钢需求量也日益提高。GR65美标铌-钒高强度低合金结构钢,广泛用于制造电力铁塔、桥梁、船舶及工程机械等。美标槽钢主要用于出口国外铁路桥梁结构架、军用应急桥梁钢结构件的原材料[1]

通过对比国标同级别及相似规格热轧槽钢技术要求及生产工艺,GR65美标槽钢生产难点在于化学成分体系的设计及轧钢工艺孔型的设计,保证产品的化学成分、力学性能及外形尺寸完全满足美标的技术要求。

1 产品技术要求

1.1 力学性能要求

根据美标ASTM A572/A572M《高强度低合金铌-钒结构钢标准规范》中对GR65牌号的技术要求,GR65是英文GRADE(级别)的缩写,65表示屈服强度值不小于65 ksi(换算为公制单位:65 ksi=450 MPa)。力学性能级别相当于国标GB/T 1591-2008《低合金高强度结构钢》中Q460牌号。美标、国标力学性能对比见表1。

高台县罗城中型灌区属于黑河下游中段中型自流灌区,担负着罗城镇13个行政村87个自然社、总人口1.38万人、0.38万hm2耕地的灌溉任务,灌区现有水库4座,总库容1 496.62万m3。共有灌溉干渠渠道10条,长85.35 km,支渠渠道3条,长度8.02 km,斗渠274条,长度132.37 km。灌区依黑河沿岸布局,地下水位较高,地表盐渍化严重。

“场”既是场所,又是作用。爱因斯坦认为,“场”是相互依存事实的整体,概言之,万事万物,几事几物,都能构成相应的“场”。“情感场”是以情感为作用方式的场,亦是以情感为存在方式的场。“校园情感场”是以校园为基本范畴的情感场,生成于校园,主要存在于校园。但由于“场”的辐射性特点,如果处在射线端点,我们期望这根射线延伸得长远一些,影响孩子的一生;如果处在圆心位置,我们期望这个圆的覆盖面积广一些,产生良好的社会效应。

 

1 美标与国标力学性能对比

  

标准牌号力学性能屈服强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率/%ASTMA572-2014GR65≥450≥550≥15(200mm标距)≥17(50mm标距)GB/T1591-2008Q460≥460550~720≥17

从表1可以看出,美标ASTM A572对该钢种的伸长率有两种标准,可根据用户需求选择其中一种。结合用户需求,并根据实际现场生产情况以及拉伸试样加工难易程度,安钢生产的美标槽钢采用50 mm标距的拉伸试样进行力学性能检测。

式中: A——实测断后伸长率, %;

1.2 化学成分要求

MATLAB仿真过程中每组发送的原始数据帧的个数K设为100,共发送25组数据帧.在40MHz带宽下对单流和双流分别取MCS4和MCS11的情况进行评估和分析.

 

2 美标与国标熔炼化学成分对比

  

标准牌号化学成分/%CSiMnPSNbVNb+VASTMA572-2014GR65≤0.23≤0.40≤1.65≤0.030≤0.0300.005~0.0500.010~0.1500.02~0.15GB/T1591-2008Q460≤0.20≤0.60≤1.80≤0.030≤0.030≤0.11≤0.20-

从表2可以看出,对于同级别钢种的熔炼化学成分要求上,美标属高碳低锰,国标属低碳高锰。碳元素与锰元素作为钢中的主要元素,可以显著地影响钢材的组织与性能。

增加钢材中的含碳量,可以提高钢材的强度,但是降低了钢材的韧性与焊接性能。如果钢材的含碳量过低时,会明显降低钢材强度,无形中增加其他合金的消耗,从而增加了钢材成本。

锰元素大部分溶解于铁素体中,形成置换固溶体并使铁素体强化,一部分锰元素也能溶于Fe3C之中形成合金渗碳体,还能增加珠光体相对量,并细化珠光体,从而提高钢材的强度。同时锰又是扩大γ相区的元素,起稳定奥氏体并强烈推迟γ→α转变的作用。所以适量提高低碳钢中锰元素含量可以提高钢材的韧性[2]

此外对于细化晶粒元素的添加,美标与国标均对其作出相应的要求,美标ASTM A572-2014中要求Nb、V单独加入及Nb、V复合加入的含量与国标也有所不同,其含量应符合表2所列数值。国标GB/T 1591-2008中规定当需要加入细化晶粒元素时,钢中应至少含有Al、Nb、V、Ti中的一种,细化晶粒元素Nb、V、Ti可以单独加入或以任一组合形式加入,当单独加入时,其含量应符合表2所列数值。若混合加入两种或两种以上,总量不大于0.12%。

总结上述,回应型法下的刑法教义学不应再是自治型法模式下那样封闭自足,而是应当认真回应刑事政策的合理因素乃至公众的法感情。这并非放弃教义学体系性、逻辑性的优势,而是作为出罪维度的补充。就此而言,健康的刑法教义学知识体系应当是开放的、包容的、不断自我检视和更新的,能够不断回应一般之外的特殊、抽象之下的具体,进而实现个案正义。

铌、钒等元素在钢中能形成稳定的氮化物、碳化物和碳氮化物,弥散质点钉扎奥氏体晶界,阻碍其晶粒长大。适量添加微合金元素,利用其固溶强化、细晶强化、析出强化等强化机理,提高钢材强度的同时,保证其韧性,满足标准的技术要求。

2.3.1 炼钢工艺控制

1.3 外形尺寸要求

根据用户需求,GR65美标槽钢外形也要按照美国标准执行。美国型钢外形尺寸执行ASTM A6-2014《热轧结构钢棒、钢板、型钢和钢板桩的一般要求》,其外形尺寸与国标GB/T 706-2008《热轧型钢》有所区别,美标槽钢横断面形状如图1所示。美标ASTM A572中对于槽钢规格的表示方法为C腰高×理论重量,单位均为英制,例如C4×7.25表示槽钢腰高4 in(换算为公制单位:4 in=102 mm),理论重量7.25 Ibf/ft(换算为公制单位:7.25 Ibf/ft=10.80 kg/m)。国标GB/T 706中槽钢的表示方法为腰高×腿宽×腰厚,单位均为公制mm。美标槽钢的腰厚、腰高及腿宽等外形尺寸与国标相近规格槽钢相差较大,详细尺寸对比见表3。

  

1 美标槽钢横断面形状

 

3 国标与美标槽钢外形尺寸对比

  

标准规格截面尺寸/mmdbftftw横截面积/cm2理论重量/(kg·m-1)ASTMA572-2014C4×7.25102437.58.213.7010.80GB/T1591-200810×48×5.3100488.55.312.74810.007

从表3可以看出,美标槽钢与国标槽钢在外形尺寸上有较大的区别,因此在孔型设计上有较大的改动,生产时通过合理的孔型设计及生产调整,从而降低轧制难度,以保证产品的外形尺寸。

2 方案的制定

2.1 化学成分设计

GR65为美标ASTM A572高强度低合金铌-钒结构钢,依据用户的技术要求,合理的设计化学成分体系,在345 MPa级别低合金结构钢的成分体系基础上添加微量合金元素V、Nb,以此达到细化钢材组织晶粒,提高强度的目的,同时改善焊接性能。此外,控制碳当量范围,以满足对焊缝金属和焊接热影响区的要求,又可保证其较好的韧性[3]。GR65美标槽钢熔炼化学成分见表4。

 

4 GR65 美标槽钢熔炼化学成分 / %

  

牌号CSiMnPSNbVCEVGR650.15~0.180.25~0.401.40~1.60≤0.025≤0.020适量适量≤0.46

2.2 生产工艺流程

100 t转炉→LF精炼炉→120 mm×120 mm连铸方坯→连续推钢式加热炉→2×Φ500 mm轧机+5×Φ400 mm轧机→往复小车拨爪式冷床→400 t冷剪→移钢台架→轿直机→检查、收集、计量→成品入库。

2.3 生产工艺控制

因此合理的化学成分设计是保证GR65美标高强度铌-钒结构钢热轧槽钢产品力学性能的关键因素,设计时要满足用户对产品力学性能、外形及几何尺寸的要求、同时还要满足冶炼和轧制等工序的冶金装备、生产工艺的要求。此外还要考虑满足产品生产的低成本要求。

炼钢过程要求终点钢水平均P≤0.015%、C≤0.080%;控制出钢温度为:1 615 ℃~1 635 ℃;使用高碳锰铁合金和硅铁合金脱氧合金化;终脱氧加硅铝钙钡合金。控制精炼时间为35 min~50 min, 为保证铸坯质量,连铸拉速控制在3 m/min~3.25 m/min。同时,严格控制铸坯断面尺寸及表面质量。

2.3.2 轧钢工艺控制

L——试样原始标距, mm;

(2)在孔型设计上采用大斜度孔型系统,对比国标10#槽钢,孔型侧壁斜度比弯腰系统还要大,有效减少了轧辊重车量,这种孔型设计的好处在于其轧槽深度较浅,有效保证了轧辊强度;稳定产品的尺寸控制精度,而且使得轧件更容易脱槽,在辊道中运行更加平稳,不容易翻转,从而有效降低了轧制难度。

(3)此外,轧钢过程加热制度要严格按照方案执行,控制开轧温度1 050 ℃~1 100 ℃,保证Nb、V完全固溶的同时防止奥氏体晶粒长大,以此稳定产品的力学性能。

小学语文主题教学是现代化新型的一种教学模式,打破了传统教学中根据教材内容设备按顺序进行教学的方式,通过教学主题的方式开展单元教学。在小学语文主题教学中,通过四位一体的教学体系,对主体整合单元以及语文课堂教学中的实际开展构建了一个具体的流程。

因此,安钢生产的GR65美标槽钢对比国标Q460C热轧槽钢有以下显著特点:(1)化学成分体系采用高碳低锰,Nb、V复合添加,同时实现窄成分控制,保证力学性能的同时,满足产品生产的低成本要求;(2)轧钢工艺的孔型设计采用大斜度孔型系统,满足美标槽钢外形尺寸的同时,保证轧辊强度,控制产品尺寸的稳定性。

3 产品实物质量

截至目前,安钢共计生产了2 800余吨GR65美标槽钢,经过检验其化学成分及力学性能全部合格,符合相关要求。

3.1 化学成分控制

GR65美标槽钢的实际化学成分生产控制见表5。

从表7和表8可以看出,美标槽钢安钢和用户检测的屈服强度与抗拉强度区别不大,用户采用宽试样测得的断后伸长率明显比标准试样的高。由实际检测数据可以看出,相同材质采用不同拉伸试样尺寸对断后伸长率的影响较大。

 

5 GR65美标槽钢化学成分 / %

  

项目CSiMnPSNbVCeqASTMA572-20140.230.401.650.0300.0300.005~0.050.01~0.15-0.160.351.550.0100.0070.0220.0690.440.180.361.480.0150.0060.0220.0710.45产品实物0.170.331.500.0160.0080.0210.0700.450.170.341.520.0160.0060.0220.0690.450.180.351.510.0160.0070.0210.0700.45

3.2 力学性能检验

GR65美标槽钢的力学性能和工艺性能检验结果见表6。

美标与国标对同级别钢种的熔炼成分要求也有所差别,美标与国标化学成分要求见表2。

 

6 GR65美标槽钢力学性能和工艺性能

  

项目ReH/(N·mm-2)Rm/(N·mm-2)A5/%180°弯曲试验d-弯心直径,a-试样厚度ASTMA572-2014≥450≥550≥17d=2a47865028合格49066523合格产品实物48565426合格50168222合格49367025合格

注:1. 拉伸、弯曲试样均为纵向试验;2. 断后伸长率采用50 mm标距。

从表5、表6可以看出:GR65美标槽钢化学成分设计合理,产品质量控制良好,其力学性能及工艺性能完全满足美标ASTM A572的技术要求。GR65美标槽钢屈服强度平均为489 MPa,抗拉强度平均为670 MPa,伸长率平均为24.8%,一次性能合格率100%,全部满足订单要求。

4 用户跟踪

C4×7.25美标槽钢力学性能及化学成分经用户检测。化学成分完全符合用户要求,但是用户在进行力学性能检测时采用的拉伸试样尺寸与美标ASTM A370 -2010所规定的有所不同,导致用户检测结果与生产检测结果不同,尤其是断后伸长率相差较大,通过断后伸长率的换算,得出符合标准要求的材料力学性能。

美标ASTM A370 -2010《钢制品力学性能试验方法和定义》中规定的拉伸试样外形如图3所示。

  

3 美标拉伸试样图形

根据美标ASTM A370中规定的拉伸试样尺寸,选用适当的拉伸试样尺寸进行力学性能检测。安钢内部检测严格按照美标中规定的标距长度为50 mm的拉伸试样进行力学性能检测。用户采用的拉伸试样外形与美标相同,也同样采用50 mm标距,但是拉伸试样宽度与美标规定的不同,导致检测结果有较大差异。安钢及用户采用的具体试样尺寸见表7,安钢与用户力学性能检测结果见表8。

 

7 安钢及用户采用的拉伸试样 / mm

  

项目GWTRLABCASTMA370(安钢)50.0±0.112.5±0.2实际腰厚12.5200575020用户拉伸试样50.0±0.140.0±0.2实际腰厚12.5250707550

 

8 安钢与用户力学性能检测结果

  

牌号项目屈服强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率/%GR65安钢用户478~510645~69921~30479~513635~70130~42

反思:思维的严密性是指思维过程服从于严格的逻辑规则,从审题开始,分析推导时环环相扣、前后呼应,考查问题时严谨准确,不出现思维“短路”现象,进行运算和推理时精确无误。其中任意环节出现问题,都可能会出现错解情况。要记牢一些特殊的性质、特殊的反应等。

根据国标GBT 17600.1-1998 《钢的伸长率换算 第1部分:碳素钢和低合金钢》中的公式进行伸长率的换算[2]。伸长率的换算以Oliver公式为基础,用于换算的基本公式可表示为:

 

(1)

常规赛后半段已经在紧锣密鼓地进行,西王2019年的“后”希望,也在于需要大纪和大龙动员一切可能的力量,绝境反击,在强敌环绕中杀出一条血路来,毕竟,两军相遇勇者胜,大纪和大龙都是身经百战的老江湖了,他们懂得,上赛季总决赛四强的队伍,不应该人见人欺,倘不能扭转这一窘境,那大纪和大龙,也就尴尬了。

Ar——断后伸长率, %;

(1)由于美标槽钢外形与国标槽钢外形尺寸相差较大,美标槽钢的腰高与腰厚度尺寸均比国标槽钢的大,而腿宽与平均腿厚尺寸比国标槽钢的小。因此轧钢工艺变化大,孔型系统及生产调整难度增加。

电影开始了,但大多数小孩子仍然安静不下来,一会儿在幕前看“正电影”,一会儿又跑到幕后看“反电影”,有时竟跑到银幕底下跳起来用手拍打银幕上的人物……直到被大人呵斥或被放映员用喇叭筒警告多次后,我们才开始静下来,找一个地方——或在幕前,或在幕后——随地坐下,一边看着电影,一边从口袋里掏出一把黄豆或花生,放进嘴里嘎嘣嘎嘣地咬。

Lr——Ar所对应试样的原始标距, mm;

S——试样原始横截面积(矩形试样S0=材料厚度T×试样宽度W),mm2

BIM运维平台可以与现有的安防系统进行集成,以三维可视化模型为基础,集成人员定位、视频安防监控、入侵报警和出入口控制等系统,实现各系统之间的实时联动,结合BIM模型自动定位到异常空间位置,自动调取视频安防监控,达到智能化安防管理的目的。

Sr——Ar所对应试样的原始横截面积, mm2

N——近似材料常数,在标准使用范围n=0.4。

由于两组数据采用的标距相同,材料厚度相同,因此公式(1)可以简化为:

 

(2)

用户采用的原始试样宽度W=40 mm,美国标准中原始试样宽度Wr=12.5 mm。根据公式(2)换算(见表9),将用户实测断后伸长率换算为标准试样断后伸长率范围为23.8%~33.3%。换算结果与实际生产测量数据基本相当,而且完全满足美标ASTM A572中对断后伸长率不小于17%的技术要求。

 

9 不同拉伸试样伸长率换算对比 / %

  

用户实际测量换算后3124.603326.193527.783628.574031.753830.16

5 结论

(1)美标ASTM A572/A572M-2014《高强度低合金铌-钒结构钢标准规范》与GB/T 1591-2008《低合金高强度结构钢》对于同等级别钢种的化学成分及力学性能的要求都有所差别,根据标准要求,结合现场工艺装备水平,合理设计化学成分体系,严格控制生产工艺过程,以满足用户的要求。

数据挖掘过程始于数据预处理,在数据挖掘过程中数据的预处理占据很很重要的地位[8],数据挖掘结果在很大程度上是由数据决定的。在数据库中数据是海量的,而且具有很多种不同的不可用的数据形式,这些数据会导致数据挖掘结果不理想,所以有必要预处理数据库中的数据样本。

(2)美国型钢外形尺寸执行ASTM A6-2014《热轧结构钢棒、钢板、型钢和钢板桩的一般要求》,其外形尺寸与国标GB/T 706-2008《热轧型钢》相差较大。因此轧钢工艺变化大,通过合理的孔型设计及生产调整,从而降低轧制难度,保证产品的外形尺寸。

其次,引导学员制定相关的阅读计划,建立读书会,鼓励学员分享阅读感受。举例而言,西点军校就设立有教务长读书俱乐部,目的是汇集不同的观点。教务长和学员一同读书。学员在读完一本书之后还要进行读书汇报。通过设立教务长读书俱乐部,西点军校引导其学员不断读书,不断读好书,为每位学员提供了分享看法与观点的平台。我们可以效仿西点军校的做法,成立世界军事名著读书俱乐部,精选世界军事名著,引导学员同步阅读,分享阅读感受。

(3)用户检测时使用的试样尺寸与美标ASTM A370-2010规定的有些不同,通过公式换算,得出符合标准要求的材料力学性能。

混凝土外加剂是现今混凝土材料必需的组成部分。在混凝土拌制过程中,虽然外加剂的用量不多,但其对有效提高混凝土性能、降低建设成本有着极其重要的作用。采用外加剂已成为提高混凝土质量、改善施工性能、节约原材料、缩短施工周期、降低工程成本、满足工程要求的重要途径。

(4)安钢GR65高强度低合金铌-钒结构钢热轧槽钢的研制开发,为今后安钢采用其他国外、国际标准产品的开发奠定了基础,提供了技术支撑。

6 参考文献

[1] 赵明亚,李璟,程坦,等. GR65美标热轧槽钢的研制与开发[J].河南冶金,2015,23(6):5~7.

[2] 曹现雷,郝际平,张天光. 新型Q460高强度钢材在输电铁塔结构中的应用[J].华北水利水电学院学报,2011,32(1):79~82.

[3] 潘国平,宋强,喻能利,等.按美标生产出口H 型钢的质量控制[J].冶金标准化与质量,2001,39(5):1~4.

 
赵陈生
《河南冶金》 2018年第01期
《河南冶金》2018年第01期文献

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