煤矿机械用调质高强钢主要用于制作煤矿液压支架,强度级别主要是70-100kg级材料.北煤和郑煤是钢铁使用大户,以前均从国外进口,年需求量在50000吨左右.工程机械用调质高强钢主要用于100吨以上矿车底板,汽车吊吊臂,泵送机械,挖掘机铲斗,强度级别为70~90Kg级，90Kg级以上为耐磨钢.卡特,巴特调质钢均从日本进口,年总需求量在20000左右.以上所需调质高强钢适于我公司的钢板开发,可以替代进口的调质高强钢.
项目目标
研制开发适用于煤矿机械行业用的调质高强钢WH80Q,WH100Q和工程机械行业用WQ690,WQ700, WQ890,WQ960等,并进行市场推广,替代进口.主要技术管理路线电炉冶炼→LF炉精炼→VD/VOD炉真空精炼→模铸(连铸)→钢锭(钢坯)清理→加热→轧板→轧后水冷→(调质)→钢板检查,修磨→取样检验→入库实施，舞钢公司生产的调质高强钢实现了较低的碳当量和合金含量的化学成分设计,严格控制铸坯加热,轧制及冷却参数,钢板经调质处理后,既获得了技术条件要求的各项力学性能指标又降低了生产成本,同时得到了更细小的组织结构和更佳的焊接性能;规格范围广,厚度10-120mm,用于代替进口产品,填补国内市场空白,满足国内,外工程机械行业不断增长用量的需求.
舞钢研制开发的调质高强钢采用电炉冶炼,P,S含量低,钢质纯净,深受用户欢迎;加入的贵金属含量少,成本低,具有市场竞争性;采用II型控轧工艺,解决了轧机轧制压力不足而造成的晶粒粗大不均,冲击韧性减低现象.冷弯性能好,材料制作时不开裂,回弹性好,减少了劳动强度,节约了工时和提高了材料的利用率.钢板板型良好,不平度达到≤5mm/m.有优良的综合性能,目前用于工程机械上,冲击韧性有相当大的富裕量,可广泛用于电站,桥梁,工程机械具有极大的应用前景.我公司自主研发的调质高强钢WH80Q目前已申请发明专利.
实施效果和贡献
舞钢研制开发的调质钢覆盖了国内同类钢种的所有厚度规格,填补了国内大厚度调质高强钢领域空白,提高了我公司在国内高强钢市场的知名度,钢板具有厚度范围广,强度高,低温冲击韧性良好,抗层状撕裂性能和焊接性能优良等特点,综合性能优异.调质高强钢的开发成功,完善了我公司的产品结构,进一步扩大了高强钢市场占有率.不但有良好的强韧性匹配,还具有优良的抗层状撕裂性能,抗时效敏感性系数和适中的硬度值等性能指标,同时还具有较低的碳当量和焊接裂纹敏感性系数,特别适合于机械加工和焊接施工,受到广大用户的欢迎.调质高强钢WH80Q,WH100Q已生产15000余吨应用于郑煤机,北煤机,平煤机等煤机行业生产的液压支架项目用于代替进口产品,并以宝泉电站的应用为契机,逐步向国内水电行业推广.调质高强钢WQ690,WQ700,WQ890,WQ960已生产7000吨应用于卡特,巴特工程机械的制造,替代进口.与国内外先进指标的对比我公司自主研发的WH80Q,WH100Q等调质高强钢与日本,德国和瑞典相关钢种标准和实物性能相比,各项力学性能均达到并超过国外相关钢种标准水平并有较大富裕量,同时各项力学性能达到或超过国外相关钢种实物水平.宝泉电站用48mmWH80Q钢板卷板试验结果与日本42mm WEL-TEN80A钢板卷板试验结果相比,各项性能指标均优于WEL-TEN80A钢板.体现的社会作用和经济效益替代进口钢,进口钢价按每吨15000元,国内平均生产成本8500元/吨,比进口每吨节约6500元.舞钢开发成功调质高强钢后,平抑了国际高强钢的进口价格.自2006年3月舞钢公司调质线投产以来共生产调质高强钢WH80Q,WH100Q,WQ690,WQ700,WH890,WH960共23000余吨。
生产工艺技术装备创造性贡献要点
1,采用低碳和Cr-Ni-Mo-B系微合金元素成分设计,保证了钢板的各项力学性能又不降低厚板的焊接性能;
2,采用洁净钢冶炼工艺,P,S含量低,钢质纯净,保证了大厚度钢板的内部质量;
3,独特的控轧控冷工艺保证了晶粒的细小和组织的均匀;
4,突破了原有淬火机设计能力的厚度热处理极限(80mm),热处理厚度可达到120mm.
二,管理创造性贡献要点
1,WH80Q,WH100Q为舞钢公司自主研发的调质高强钢,研制成功后迅速向国内煤机市场推广,主要用于北煤,郑煤,平煤为神华集团生产的煤矿液压支架,替代进口.目前已申请发明专利,拥有自主知识产权.
2,WQ690,WQ890,WQ960研制成功后主要应用于卡特彼勒公司和巴特公司生产的矿车底板,汽车吊吊臂,泵送机械,挖掘机铲斗等工程机械,替代进口,今后将进一步加大合作力度,进一步扩大市场份额.
3,WH80Q以宝泉电站的应用为契机,逐步向国内水电行业推广.
主要专有技术和专利介绍
1,实现了较低的碳当量和合金含量的化学成分设计,严格控制铸坯加热,轧制及冷却参数,钢板经调质处理后,既获得了技术条件要求的各项力学性能指标又降低了生产成本,同时得到了更细小的组织结构,保证了钢材具有良好的强韧性能;
2,规格范围广,厚度10-120mm,用于代替进口产品,填补国内市场空白,满足国内,外工程机械行业不断增长用量的需求;
3,采用电炉冶炼,P,S含量低,钢质纯净,深受用户欢迎;加入的贵金属含量少,成本低,具有市场竞争性;
4,采用II型控轧工艺,解决了轧机轧制压力不足而造成的晶粒粗大不均,冲击韧性减低现象;
5,极低的焊接碳当量成分设计,保证了钢材具有优良的焊接性能.
舞钢工程机械用高强钢获冶金科技进步奖二等奖，近日，我公司工程机械用系列调质高强钢荣获国家钢铁工业协会、金属学会冶金科技进步奖二等奖。此前，该系列590兆帕—960兆帕级别钢已用于工程机械制造行业，用于制造机械关键或承重部位。此次获奖标志着我公司高强钢的研制生产迈入国内外先进行列。
国内煤矿机械、工程机械制造厂家每年需发达国家进口调质高强钢。我公司于2005年5月开始调质钢生产线建设，整条生产线从德国LOI公司引进，总投资2.1亿元，历时7月余，2006年1月，建成投产。科技部结构钢研究室的科技人员与各生产单位技术人员紧密配合，攻克多个技术难关，在短时间内就使这一新的调质线达产达效，生产出厚度10—80mm，屈服强度590、690、890、960Mpa，其品种规格、强度级别、质量等级均处于国内领先，达到世界先进水平的优质高强钢。
工程机械用调质高强钢主要用于制造100吨以上矿车底板、挖掘机铲斗、履带吊吊臂等关键或承重部位。振华港机、徐州重工等大型知名工程机械制造企业使用公司高强钢后，均反映良好，表示要与舞钢建立长期合作关系。目前舞钢的工程机械高强钢的市场占有率达70%，结束了工程机械制造行业使用此类钢长期依赖进口的历史。该钢的开发生产不仅为舞钢创造了可观的经济效益，促进了技术进步，也为机械行业产品升级换代、节能降耗和国家安全生产、环境保护提供了条件。南金属材料
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