位于Duisburg—Beeckerwerth的HSM2廠是蒂森克虜伯熱軋帶鋼產(chǎn)品最主要的生產(chǎn)基地。該廠軋機(jī)可以生產(chǎn)厚度為1.5mm—25.4mm，寬度達(dá)2030mm的熱軋高強(qiáng)耐磨鋼板，年產(chǎn)能約為500萬噸。產(chǎn)品主要面向汽車行業(yè)，占到其65%的銷售份額。其余大多數(shù)產(chǎn)品主要為管道件，其生產(chǎn)厚度最大可達(dá)25.4mm，質(zhì)量符合X80級(jí)別。
強(qiáng)化提升技術(shù)工藝
Beeckerwerth廠于1964年3月開始投產(chǎn)運(yùn)營。為實(shí)現(xiàn)公司未來長遠(yuǎn)發(fā)展，滿足現(xiàn)代化需求，長期以來蒂森克虜伯通過多次大力投資，對(duì)熱軋帶鋼軋機(jī)不斷進(jìn)行升級(jí)。蒂森克虜伯正在加大對(duì)高強(qiáng)材料技術(shù)的研究，例如新開發(fā)的切頭飛剪，其具有更強(qiáng)的主驅(qū)動(dòng)設(shè)備、改進(jìn)的急速冷卻系統(tǒng)和極強(qiáng)的地下卷取機(jī)，能夠生產(chǎn)厚度達(dá)25.4mm的貝氏體鋼。蒂森克虜伯在2014年為精軋機(jī)和線圈輸送機(jī)安裝新的導(dǎo)衛(wèi)裝置箱體，有利于進(jìn)一步發(fā)展高強(qiáng)耐磨鋼板。
兩個(gè)成功范例
Perform700（S700MC）是一種專門研發(fā)的冷成形材料，特別適用于制造商用車和移動(dòng)式起重機(jī)的輕量化結(jié)構(gòu)件，這些機(jī)械構(gòu)件要求能夠承受由于巨大負(fù)載、特別是行駛在不平坦路面而產(chǎn)生的極端應(yīng)力和應(yīng)變。
該材料可用于制造車架、車橋、橫梁或縱梁，在降低車輛總重量的基礎(chǔ)上，不影響其有效載荷。由于帶鋼表面的特殊要求，Perform鋼只能特定在熱軋階段生產(chǎn)。通過急速冷卻工藝可有效控制貝氏體形成和沉淀過程，這在獲得最佳工藝條件中起到?jīng)Q定性作用。在該條件下，可以獲得無應(yīng)力材料，得到所需產(chǎn)品性能，從而無需進(jìn)一步熱處理。
同時(shí)，通過優(yōu)化工藝，熱軋后無需進(jìn)行熱處理加工的尺寸范圍已顯著提升。事實(shí)上，試驗(yàn)表明未來產(chǎn)品尺寸提升還擁有較大的空間，因此蒂森克虜伯下一步計(jì)劃開發(fā)10mm×1850mm規(guī)格的產(chǎn)品。
另一個(gè)成功開發(fā)案例是X70級(jí)鋼（L485MB），其厚度達(dá)25.4mm。除了規(guī)范強(qiáng)度和韌性等常規(guī)性能外，還對(duì)具有很大挑戰(zhàn)的-20℃下DWTT試驗(yàn)做了特別要求，同時(shí)還予以考慮其他一些典型特征，如包辛格效應(yīng)和各向異性等現(xiàn)象。試驗(yàn)通過對(duì)化學(xué)成分和工藝參數(shù)的綜合優(yōu)化，其產(chǎn)品性能能夠滿足上述所有要求。
在生產(chǎn)符合DWTT要求的25mm管線鋼時(shí)，以下關(guān)鍵點(diǎn)需要在優(yōu)化生產(chǎn)工藝時(shí)特別關(guān)注：板坯出爐溫度、中間坯厚度、粗軋機(jī)每道次厚度壓下量和相應(yīng)的擺動(dòng)時(shí)間（非常窄的工藝窗口）、精軋機(jī)負(fù)荷分配、精軋機(jī)出口溫度（很窄的工藝窗口）、基于急速冷卻的冷卻方式（貝氏體形成）、卷取溫度（很窄的工藝窗口）。通過對(duì)比不同的冷卻方式，當(dāng)冷卻速率達(dá)到10K/s可以抑制珠光體的形成，并且保證在整個(gè)鋼帶厚度方向上形成幾乎均勻分布的細(xì)小貝氏體或者針狀鐵素體。