[發(fā)明專利]無微裂紋的鐵素體不銹鋼帶的雙輥連鑄法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00806542.X
• 申請日: 2000-03-29
• 公開（公告）號: CN1347352A
• 公開（公告）日: 2002-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·馬祖里爾
• 申請（專利權(quán)）人: 猶齊諾公司
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06;C22C38/18;C22C38/26;C22C38/28
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王杰

本發(fā)明涉及使用所謂“雙輥鑄造”法的金屬連鑄，更具體地，涉及直接從液體金屬連鑄鐵素體型不銹鋼帶，其厚度在幾毫米數(shù)量級。

近年來，直接從液體金屬鑄造薄碳鋼或不銹鋼帶的工藝研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。目前主要使用的方法是，在繞其水平軸反向旋轉(zhuǎn)的相對布置的兩個內(nèi)部冷卻輥子之間鑄造所述液體金屬的方法，兩個輥子表面之間的最小間距約等于鑄帶的要求厚度(例如幾毫米)。輥子的側(cè)表面和靠著輥子端部安裝的耐火材料側(cè)封板，決定了容納鋼水的鑄造空間，鋼帶在輥子的側(cè)表面上開始凝固。液體金屬在與輥子外表面接觸時開始凝固，在輥子外表面上形成凝固的“殼層(shell)”，并且進(jìn)行布置得使殼層在“輥隙”，即輥子間距最小的區(qū)域結(jié)合在一起。

用雙輥鑄造法制造薄鐵素體不銹鋼帶遇到的主要問題之一是，存在在帶表面上出現(xiàn)稱為微裂紋的表面缺陷的很大危險。這些裂紋很小，但是他們足以使所得的冷處理產(chǎn)品不適合于使用。微裂紋在鋼的凝固過程中形成，深度約40微米，開口約20微米。其產(chǎn)生取決于凝固過程中的條件，在這些條件下，鋼在其整個接觸弧線長度上與輥子表面接觸。這些條件可以描述為有兩個連續(xù)的步驟。第一個步驟涉及在鋼水與輥子表面之間的初始接觸，它導(dǎo)致在輥子表面形成固體鋼殼層。第二個步驟涉及這種殼層的生長，直到輥隙處，如上所述，在輥隙處，該鋼殼層與在另一個輥子上形成的殼層結(jié)合構(gòu)成整個凝固鋼帶。在鋼與輥子表面之間的接觸，由鑄輥的表面形貌以及惰性氣體性質(zhì)和鋼的化學(xué)組成決定。所有這些參數(shù)參與建立在鋼與輥子之間的熱傳遞，并主宰鋼殼凝固的條件。

已經(jīng)進(jìn)行了各種嘗試來研究雙輥鑄造工藝，以便可靠地獲得沒有不可接受的表面缺陷(如微裂紋)的帶材。

在碳鋼的情況下提出的解決方案，依賴于對鋼與輥子表面之間熱交換的良好控制。特別地，已經(jīng)嘗試一旦鋼材開始凝固，就通過鑄輥增大從鋼中排除的熱流量。為此，文獻(xiàn)EP-A-0?732?163提出，使用非常小粗糙度(Ra小于5微米)的輥子，并與鋼的組成和促進(jìn)在金屬中形成潤濕鋼表面/輥子界面的液態(tài)氧化物形成的生產(chǎn)條件結(jié)合使用。對于奧式體不銹鋼，文獻(xiàn)EP-A-0?796?685提出鑄造Cr_eq/Ni_eq比大于1.55的鋼，以便減小高溫時的相變，使用其表面帶有直徑100-1500微米，深20-50微米的開縫隙澆口凹痕(touching?dimple)的輥子，并用可溶解在鋼中的氣體或主要由這種可溶性氣體組成的氣體混合物鈍化鑄造空間來進(jìn)行這種鑄造。

對于鐵素體不銹鋼，文獻(xiàn)JP-A-5337612提出鑄造低碳含量(小于0.05％)和低氮含量(小于0.05％)且含有鈮(0.1-5％)和鈦的鋼。在帶材離開輥子時，還必須使其高速冷卻，然后必須控制鋼帶卷取的溫度。這些生產(chǎn)和鑄造條件是昂貴且苛刻的，并且要求的等級的具體特性限制了所得產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明的一個目的是提供鑄造其表面沒有微裂紋的薄鐵素體不銹鋼帶的方法.這種方法不要求特別苛刻的鑄造條件來實施，并且可以用于多種級別的這種鋼材中。

為此，本發(fā)明的主題是，在兩個旋轉(zhuǎn)(其軸水平)的冷卻輥子之間，直接從液體金屬連鑄厚度小于或等于10mm的鐵素體不銹鋼帶的方法，特征在于：

-液體金屬的組成用重量百分?jǐn)?shù)表示為：C％+N％≤0.12，Mn％≤1，P％≤0.04，Si％≤1，Mo％≤2.5，Cr％在11-19之間，Al≤1％，Ti％+Nb％+Zr％≤1，其余為鐵和熔煉產(chǎn)生的雜質(zhì)；

-液體金屬的γ_p指數(shù)在35％-60％之間，γ_p由下式確定：γ_p＝420C％+470N％+23Ni％+9Cu％+7Mn％-11.5Cr％-11.5Si％-12Mo％-23V％-47Nb％-49Ti％-52Al％+189；

-所述輥子的表面粗糙度Ra大于5微米；

-在輥子之間的液體金屬彎月面附近使用至少含有60％體積的可溶于鋼的氣體的惰性氣體。

正如將會理解的那樣，本發(fā)明在于對于金屬組成的復(fù)合條件(它主宰金屬凝固后在高溫形成奧氏體的可能性)、鑄造表面的最小粗糙度條件，和惰性氣體的條件。按照這種組合，可能防止在鋼帶表面形成微裂紋，而沒有相應(yīng)地對鑄造工藝提出太苛刻的限制，并且沒有過分限制用該鑄帶材制造的產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。

閱讀下面的詳細(xì)描述，將會更完全地理解本發(fā)明。