特厚鋼板一般指厚度大于100mm的鋼板，多用于大型模具、大型機架、磁屏蔽、機械結構等方面。為保證特厚鋼板的內在質(zhì)量，一般要求軋制特厚鋼板的壓縮比大于3.0。采用連鑄板坯制造特厚鋼板的難點(diǎn)在于，板坯到成品的壓縮比小，用一般方法生產(chǎn)時(shí)，會(huì )出現鋼板內部疏松壓合、偏析消除等方面達不到質(zhì)量要求的情況，表現為鋼板的超聲波探傷不合格。
為利用現有設備以連鑄坯為原料生產(chǎn)特厚鋼板，日本開(kāi)發(fā)出許多專(zhuān)利技術(shù)。這些專(zhuān)利提供的特厚鋼板制造方法主要有川崎制鋼的鍛造-軋制法、JFE的焊接復合鋼坯法、住友金屬的連鑄大壓下法、日本鋼管的規定壓縮比和最終道次壓下量的軋制法等。其中鍛造-軋制法和焊接復合鋼坯法的實(shí)用性較強，利用現有設備即可實(shí)施。
1 鍛造-軋制法
鍛造-軋制法是對連鑄板坯實(shí)施鍛造-軋制聯(lián)合工藝，可在壓縮比小于2.0的條件下制造出合格的特厚鋼板。
川崎制鋼提出了兩種雙向鍛造-軋制法專(zhuān)利技術(shù)：
方法一(特開(kāi)2000-263103)：鍛造時(shí)連鑄板坯與鍛造砧鐵的接觸長(cháng)度達到一定值以上，并對連鑄板坯在長(cháng)度方向和寬度方向上進(jìn)行延伸鍛造，在鑄坯平面內不同方向上使鋼受到鍛打即可獲得壓合中心疏松和破碎偏析帶的效果。該方法的主要工藝要點(diǎn)是：
鍛造+軋制總壓下率為29%～66%。
鍛造方法是，壓下率為20%～56%、B/H為0.7～1.0的橫向-縱向鍛造。其中B是連鑄板坯與鍛造砧鐵的接觸長(cháng)度，H是連鑄板坯的厚度。鍛造工藝分為兩個(gè)階段，首先使鑄坯的長(cháng)度與砧鐵垂直，進(jìn)行縱向延伸鍛造；然后使鑄坯的長(cháng)度與砧鐵一致，進(jìn)行橫向延伸鍛造。
鍛造后的板坯軋制成成品。
方法二(特開(kāi)平10-263614)：該方法主要用于消除中心疏松和鑄坯側邊產(chǎn)生的空隙性缺陷。
主要工藝要點(diǎn)是：
鍛造+軋制總壓下率為20%～60%。
首先在連鑄板坯寬度方向上進(jìn)行鍛造，寬度方向的減尺量應大于150mm。鍛造后的板坯呈狗骨狀。
對上述鍛造后的鑄坯放平進(jìn)行正常鍛造。當鍛造+軋制總壓下率為20%～25%時(shí)，鍛造壓下率≥10%；當鍛造+軋制總壓下率為＞25%～60%時(shí)，鍛造壓下率≥15%。
將上述鍛造鑄坯在軋機進(jìn)行軋制，制成成品。
實(shí)施舉例的主要工藝是：鑄坯310×240×3000～4300（mm）；在鍛造工廠(chǎng)將鋼坯加熱到1250℃，用6000t鍛壓機（砧鐵寬度800mm）將鋼坯的寬度方向鍛壓150mm。然后對鋼坯的寬度平面進(jìn)行鍛造，寬度平面中心的鍛造壓下率為11%和16%。然后將鍛造后的鋼坯送到軋鋼廠(chǎng)進(jìn)行壓下率為13%和19%的軋制，制成成品。
2 焊接復合鋼坯法
JFE有若干個(gè)專(zhuān)利都提出了用焊接方法將兩塊以上連鑄板坯制成一塊復合板坯然后進(jìn)行軋制的方法，在壓縮比小于2.0的條件下，生產(chǎn)特厚鋼板，代表性的專(zhuān)利為特許公開(kāi)2006-000856號專(zhuān)利。
該專(zhuān)利的技術(shù)要點(diǎn)是：
1）復合板坯的制造：將連鑄板坯相對的接合面用砂帶研磨機研磨去除板坯的黑皮面，研磨厚度約2mm，將板坯疊放后放在真空室中，板坯界面之間的空氣壓小于1Pa，用電子束焊接或惰性氣體保護焊將板坯四周密封焊牢。
2）鋼板軋制：將復合板坯加熱（加熱溫度大于1000℃），軋制成特厚鋼板（壓縮比小于2.0），軋后冷卻到500℃所用時(shí)間t（秒）應滿(mǎn)足如t≥(Ra)2/0.15，Ra是接合面的粗度（μm）?！?/p>
3 連鑄大壓下法
住友金屬專(zhuān)利技術(shù)關(guān)鍵是在連鑄時(shí)對鑄坯的中心疏松進(jìn)行控制，即在連鑄機末端設置壓下輥，在鑄坯中心固相率大于80%時(shí)，對鑄坯給予大壓下，達到降低鑄坯中心疏松程度，從而可減少軋制時(shí)的壓下比。
對上述鑄坯用現有設備進(jìn)行壓下比為1.5～2.5的軋制即可獲得內部質(zhì)量?jì)?yōu)良的特厚鋼板。用該方法制成的300mm連鑄板坯，可軋制成200mm的特厚鋼板。
該專(zhuān)利研究了鑄坯中心疏松體積（Vp0/cm2.g-1）與鑄坯壓下量（d/mm）的關(guān)系得出 Vp0=10-（a×d+b）的關(guān)系式。式中a和b為與鋼的強度有關(guān)的常數。實(shí)驗表明，通過(guò)適當的鑄坯壓下量d，使Vp0≤0.9×10-4時(shí)，用小壓下比軋制出的鋼板，采用比壓力容器要求更為嚴格的超聲波探傷法，也可達到質(zhì)量合格的要求。該專(zhuān)利推薦的鑄坯壓下量d為8～30mm。該專(zhuān)利還得出鑄坯中心疏松體積Vp0、板材成品中心疏松體積Vp和鑄坯壓下比r的關(guān)系為：Vp= Vp0/r。
4 規定壓縮比和最終道次壓下量的軋制法
特許公開(kāi)2000-288604（日本鋼管）專(zhuān)利提供了只經(jīng)軋制而且壓縮比小于2.0就可生產(chǎn)特厚鋼板的方法。
該專(zhuān)利將連鑄板坯中心疏松的壓合分解為兩個(gè)過(guò)程：將中心疏松的中空界面貼合和通過(guò)擴散使中心疏松消失。據此，該專(zhuān)利提出的軋制要點(diǎn)是：
1）壓縮比r和最終道次壓下量（t0-t1）應分別滿(mǎn)足下面的關(guān)系式：
r≥0.2×d0+1.0
1.67×(（t0-t1）×R)1/2/t0+0.5≥1.1
其中d0是連鑄板坯中心疏松區的厚度，可從連鑄工藝條件和中心疏松區厚度的關(guān)系曲線(xiàn)上求出，也可在連鑄板坯上取樣測定出。t0是被軋材最終道次壓下前的厚度（mm）。t1是被軋材最終道次壓下后的厚度。
2）該專(zhuān)利規定的軋制道次中不包括調整板形的百分之幾的軋制道次，但只要滿(mǎn)足專(zhuān)利規定的條件，進(jìn)行調整板形的軋制對鋼板的質(zhì)量是沒(méi)有影響的。
3）為提高鋼板的性能可對鋼板進(jìn)行控制軋制、控制冷卻、淬火、回火等工藝。
4）應采用中心疏松盡可能小的連鑄板坯。
5 結束語(yǔ)
以上是通過(guò)對日本近年來(lái)特厚鋼板專(zhuān)利的檢索、分析，歸納出的幾種用連鑄坯生產(chǎn)特厚鋼板的方法。應當指出的是，上述專(zhuān)利技術(shù)大多是針對某一技術(shù)難點(diǎn)而提出的。因此在借鑒這些專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行特厚板開(kāi)發(fā)時(shí)應加以綜合分析，以取得更好的效果。
特厚板的內在質(zhì)量在很大程度上取決于煉鋼、連鑄的質(zhì)量，因此對連鑄設備和工藝會(huì )有一些新的要求，有資料指出垂直型連鑄機可能會(huì )對生產(chǎn)特厚板用坯更為有利。
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