1.中厚板

一、简介

工程中常用的一类厚度远小于平面尺寸的板件，厚度4.5mm至25mm的钢板，成为中厚板。而材料则是精选的钢制原料，也就是钢板，所谓钢板是指用钢水浇注，冷却后压制而成的平板状钢材。中厚板的材质常见的一般有Q235 Q345 45# 等很多。

二、用途

中厚板主要应用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁建造等。还可以用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、造船钢板、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等。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具体应用。

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.

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.

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.

三、工艺流程

中厚板：连铸坯→上料→板坯加热→除鳞→（粗轧）→精轧（控制轧制）→（快速冷却）→热矫直→冷床→检查修磨→切头、切尾、取试样、切定尺和切边→标志→收集。

中厚板的原料通常是连铸板坯。加热板坯在加热炉里通常加热到1150～1270 °C（根据钢种不同，加热制度亦有所不同）。加热过程充分降低了钢的变形力以允许轧制和确保合金元素完全固溶。板坯通过运送设备送入加热炉，加热炉通常使用燃烧煤气加热板坯。除磷前道工序和加热过程会在板坯的表面上产生氧化铁皮，如不去除，将在钢板表面形成缺陷，通常用高压水（约200bar，1bar=0.1MPa）除去氧化铁皮。

四、中厚板厚度波动的原因

造成钢板厚差的原因可以分为以下三大类。

1.由带钢本身参数波动造成，这包括来料头尾温度不匀、加热炉黑印、辊道黑印、来料厚度宽度不匀以及化学成分偏析等。

2.由轧机参数变动造成，这包括支撑辊偏心、轧辊热膨胀、轧辊磨损以及轴承油膜厚度变化等。

3.由速度变化造成，速度变化影响摩擦系数和变形抗力，进而影响轧制力。轧机参数变动将使辊缝发生周期变动（偏心）及零位滑移（热膨胀等）。这将使在辊缝不调整情况下，轧件厚度发生缓慢变化或周期波动。

自动厚度控制系统用来克服带钢工艺参数波动对厚差的影响，并对轧机参数的变动给予补偿。

五、薄钢板、中厚板、特厚板

薄钢板：指厚度小于或等于4mm的钢板，包括普通薄钢板（如普通碳素钢、花纹钢及酸洗薄钢板）、优质薄钢板（碳素结构钢、合金结构钢、工具钢等薄钢板（如镀锌、镀锡及镀铅等薄钢板）。

中厚板：厚度在4.5mm至25mm的钢板，包括普通厚钢板（如普通碳素钢、低合金钢、桥梁钢、花纹钢及锅炉钢等钢板）和优质厚钢板。

特厚板：厚度超过100.0mm的钢板。

六、卷板，开平板，中厚板

卷板：属于钢材中板材的一种，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板

开平板：是比较口语叫法，应该称为：剪切钢板。钢板从钢厂出来的时候是成卷的,这些钢板被机器开平后的平板就叫做"开平板"，就好比整卷的卫生纸一样，开平板内应力水平较高，因此尺寸稳定性较差。主要用途是非受压的容器和储罐上。

中厚板：工程中常用的一类厚度远小于平面尺寸的板件，是指厚度4.5-25.0mm的钢板。

三者区别：

卷板是一块儿板坯经轧机轧好板后，由于比较长不裁剪，直接卷成卷儿，这种板的板面略发黑，目前从2mm到12mm之间规格比较成熟，再薄或再厚的一般厂家就不轧了，这种板有内应力，力学性能不及中厚板。

开平板是卷板根据客户要求开平以后的板叫开平板，一般客户都要求开成6米或8米，它和卷板的区别只是一个成卷状，一个是平板，也就是说开平板的前身是卷板。开平板根据厚度不同，一卷可以开出十几张或几十张开平板。

中板和厚板统称中厚板，是一块儿板坯只轧一到三块板，根据轧制工艺的不同，板面时常发红或发淡淡的蓝灰色。中板厚度在4-25mm，厚板一般在28-200mm，特殊要求还可以轧制更厚，中厚板对比开平板、卷板而言，没有内应力，力学性能更好。

2.中厚板分类及牌号标准

3.中厚板切割工艺

中厚板切割是针对被切割材质而言的，一般是指工业燃气和氧气混合燃烧冰达到切割要求的温度，对钢制材料进行融化，吹渣，和分割的过程。指利用天然气火焰将被切割的金属预热到能够剧烈燃烧的燃点，再释放出高压氧气流，使金属进一步剧烈氧化并将燃烧的熔渣吹掉形成切口的过程。

它的预热温度，火焰的功率，包括乙炔和氧气的流量等，都要随着钢板厚度的增加而增大。较厚的中厚板切割，应使用轻度炭化焰，以免切口上缘发生融塌现象。如果中厚板的碳含量或者合金成分比较高时，使用的火焰功率要大一些。

一、切割方法

火焰切割

火焰切割成本低，操作简便，技述成熟，使用广泛等特点，是目前工业中使用最广泛的切割技述，火焰切割指利用工业然气与氧气混合燃烧火焰将被切割的金属加热到钢材的溶点，再释放出高压氧气流，使金属进一步剧烈氧化并将燃烧产生的熔渣吹掉形成切口的过程，但是在薄板切割方面有其不足之处。与等离子比较起来，火焰切割的热影响区要大许多，热变形比较大。为了切割准确有效，操作人员需要拥有高超技术才能在切割过程中及时回避金属板的热变形。

激光切割

激光切割设备可切割4mm以下的不锈钢，在激光束中加氧气可切割20mm厚的碳钢，但加氧切割后会在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的最大厚度可增加到20mm，但切割部件的尺寸误差较大。激光切割设备的价格相当贵，约150万元以上。

线切割

电火花线切割简称线切割。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展，而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。如今，线切割机床已占电火花机床的大半。

剪板机

剪板机是借于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。剪板机属于锻压机械中的一种，主要作用就是金属加工行业。

等离子切割机

等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。

超高压水切割

超高压水切割又称水刀和水射流，它是将普通的水经过多级增压后所产生的高能量（380MPa）水流，再通过一个极细的红宝石喷嘴（Φ0.1-0.35mm），以每秒近千米的速度喷射切割，这种切割方式称为超高压水切割。

二、注意事项：

1.如果是倾角切割，那也就是角度切割，就是对切割面进行调整，以满足不同角度的切割要求，这就是切割角度方面的问题。另外在倾角切割时，由于与垂直切割是不同的，因此在穿孔厚度要求上也是有所不同的，在实际操作过程中，还需要对切割机进行预热。

2.在切割效果方面，如果想要达到好的切割效果，那么要注意割嘴与割件之间的角度，它会影响到切割速度，以及后拖量。一般来讲，切割时倾角的大小是由工件的厚度来决定的。而在进行自动切割时，吊中厚板于气割平台上，应调整中厚板单边两端头与导轨的距离差在5毫米范围内。在进行自动切割时，应将导轨放在被切割钢板的平面上，然后将切割机轻放在导轨上。使有割据的一侧面向操纵者。

4.中厚板热处理工艺

一、简介

将中厚板加热到所要求的温度后并且保持一定时间，然后用选定的冷却速度和冷却方法进行冷却，从而得到所需要的组织和性能，这一过程叫做中厚板热处理工艺。其目的是为了生产具有高抗拉强度、高屈服点、耐冲击、耐腐蚀、耐磨等性能的调质板材。

二、工艺过程

中厚板热处理工艺是由加热、保温和冷却三个阶段组成。有时只有加热和冷却两个过程。根据不同的目的可采用不同的加热温度和冷却速度。

1.加热：加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，近而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。

2.保温：由于转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间就是保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。

3.冷却：冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

三、工艺类型

中厚板的热处理工艺一般有正火、退火、淬火和回火四种基本类型，是高端中厚板产品生产过程中必不可少的重要工艺。

1．正火：也叫常化或正常化，将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织，从而改善其力学性能和工艺性能的热处理工艺。

2．退火annealing：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。

3．淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。淬火后钢件变硬，但同时变脆，为了及时消除脆性，一般需要及时回火。

4．回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。其目的是降低钢件的脆性

退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺。如：为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质，通过调质处理钢材能够保持较高的强度的同时又具有很好的塑性和韧性。

四、正火、淬火注意事项

正火在提高热轧低碳低合金钢板的工艺性能的同时，往往降低钢的强度，屈服强度和抗拉强度一般降低20～50MPa，对于控轧控冷钢板严重的可降低80～120MPa。因此，为保证钢板的交货性能，在正火钢板成分设计时，应不同于一般控轧控冷钢板，可适当增加C、Mn等固溶强化元素以提高强度(注意碳当量指标不要过高)，虽然热轧后钢板的延伸率或冲击功有所降低，但这两项指标在正火处理后会有大幅提高。

淬火温度偏低或冷却不良时会在显微组织中产生超过标准规定的托氏体组织，称为欠热组织，它使硬度下降，耐磨性急剧降低，影响托辊配件轴承寿命。

5.中厚板的轧制工艺

中厚板的生产流程通常为配合控制轧制，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。

轧制中厚板轧机机架通常是按4辊设计。因为中厚板轧机是在高扭矩条件下轧制超宽的产品，因此是最大型号的轧机。中厚板轧制最简单配置是单机架，但是双机架配置可提高产量。

所有的中厚板轧机都是可逆式轧机(通过每道次减小辊缝降低坯料的厚度)。与其他扁平材轧制方式不同，中厚板轧制是两个方向进行。首先采用垂直于连铸坯长度的方向进行轧制，延展板坯的宽度，生产中称之为横轧。然后将板坯平转90°轧制到要求的成品厚度。

中厚板轧制过程的一系列设计方案称为轧制工艺。轧制过程的不同阶段有不同的设计要求。其中一部分为设备极限能力要求（例如原料厚度及成品厚度需匹配的扭矩和轧制力的最大值）。另外一部分为生产条件要求(比如温度和变形量应与产品的性能相适应）。

在轧制过程中，由于轧辊的弯曲变形导致钢板延伸不同而产生的内应力应通过轧辊辊型变化消除，在厚度控制上要考虑轧制时轧机机架、轧辊等的弹性变形而引起的产品厚度变化。为确保最终产品的质量，现代化的中厚板轧机由许多控制系统组成并控制这些工艺参数。

6.中厚板近年来发展状况

近些年国内市场对中厚板的需求一直保持增长态势, 尤其是从2000年开始, 这一需求攀升速度急剧加快, 最主要的拉动因素是基础设施建设用钢结构、造船工业、桥梁建设、油气开发及输送等行业的蓬勃发展。中厚板是重要的建筑钢材品种,广泛用于机械制造、桥梁、厂房、电站、城市公共建筑等,由于国民经济的高速发展,拉动了中厚板市场的需求并促进了中厚板行业的快速发展。近3 年,全国新上马宽厚板轧机共29 条,产能达到11539万吨 ,产品结构正向更宽更厚的方向倾斜,且由原始的普碳钢板向高强度品种钢发展。

我国的第一套中板轧机于1936年在鞍钢建成，属于三辊劳特式轧机。新中国成立后，在前苏联的援助下，我国的中厚板生产装备和工艺技术水平有了很大提高，先后建成了重钢2440mm中板轧机、武钢2800mm中板轧机等13套三辊劳特式轧机，为我国板材生产奠定了坚实的基础。70年代后，我国的中厚板轧机开始向宽板面方向发展，1978年在舞阳钢厂建成了我国自行设计制造的第一套4200mm厚板轧机;首钢引进了国外3300mm二手宽厚板轧机设备。这两套轧机主要用于生产特殊钢板，满足了当时核动力设备、舰船、潜艇、大型工程机械和民用钢制船舶生产的需要。

由于国民经济强大需求的拉动和综合国力的增强, 中国冶金工业出现了前所未有的发展机遇和发展速度。截至2003年底中国已建成的中厚板轧机生产能力1719万吨, 其中宽度4000 mm以上中厚板轧机生产能力320万吨, 3500～3800 mm轧机生产能力305万吨, 2800～3000 mm轧机生产能力360万吨, 2300～2700 mm轧机生产能力734万吨。据不完全统计, 2004 年底投产和在建的中厚板轧机有15套, 生产能力1435万吨。其中2套(宝钢、沙钢) 为5000 mm宽厚板轧机, 生产能力290万吨;3套(南钢、安钢、韶钢) 炉卷轧机, 生产能力310万吨; 3500～3800 mm轧机生产能力880万吨; 2500～2800 mm 轧机生产能力265 万吨。至2004年底中国共有中厚板轧机以及专门生产中厚板的炉卷轧机约29套, 中厚板轧机总生产能力 约 为 2000 ～ 2500 万 吨 。

在工艺技术和装备水平发展方面，20世纪80年代，国内中厚板生产企业均多次对原先建设的三辊劳特式中板轧机进行了不同方式的改造，改造后的轧机基本以三辊加四辊或双四辊轧机为主，基本解决了三辊劳特式轧机尺寸偏小，钢板宽度窄，长度短、尺寸偏差大、板形差、以及原材料和能源消耗成本、经济效益差等问题。从80至90年代初，通过多次改造的方式增加原有轧机产能、提高工艺装备水平和生产技术水平，并具备了较为先进的电控设备、控轧控冷技术装备和热处理工艺。