[發(fā)明專利]一種減少高強(qiáng)度鋼中心偏析和全氧含量的方法

有效

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• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN104889357B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金百剛;李超;李立勛;趙雷;張宏亮
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B22D11/18
• 分類號: B22D11/18;B22D11/115
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務(wù)所21213
• 代理人: 趙長芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種減少700MPa級高強(qiáng)度鋼中心偏析和全氧含量的方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著國內(nèi)制造業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)的飛速發(fā)展，對于高強(qiáng)度鋼的需要日益增加。在結(jié)構(gòu)鋼領(lǐng)域，在降低成本的同時(shí)而不降低材料強(qiáng)度和使用性能，從而實(shí)現(xiàn)輕量化，代表了結(jié)構(gòu)用鋼的發(fā)展方向；在集裝箱、工程機(jī)械、汽車和鐵道車輛等領(lǐng)域都出現(xiàn)大量使用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼制造的零件，并且所用鋼種的強(qiáng)度級別越來越高。國內(nèi)外多家企業(yè)對高強(qiáng)度鋼進(jìn)行了研究和生產(chǎn)，其中，瑞典SSAB公司、日本JFE公司以及德國蒂森克虜伯公司等企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)針對700MPa級別的高強(qiáng)鋼的研究制造已趨于成熟，且在中國高強(qiáng)鋼市場的占有率亦較大，代表了當(dāng)今鋼鐵企業(yè)發(fā)展的水平。我國700MPa級別高強(qiáng)度鋼還在不斷完善和發(fā)展中，所生產(chǎn)的部分產(chǎn)品能夠替代外來產(chǎn)品，大大縮小了國內(nèi)外的差距，但仍需要進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝，改進(jìn)產(chǎn)品的綜合性能，突破關(guān)鍵技術(shù)和工藝，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，以期滿足終端用戶市場的需要。

目前，國內(nèi)關(guān)于700MPa級別高強(qiáng)度鋼在化學(xué)成分設(shè)計(jì)和控軋控冷工藝方面的研究較為成熟，但從生產(chǎn)實(shí)踐和多家鋼廠的報(bào)道來看，700MPa級別高強(qiáng)度鋼產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，中心偏析和分層等缺陷嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的性能和成材率，而連鑄工藝是冶煉高強(qiáng)汽車鋼過程中極為重要的一環(huán)，通過連鑄工藝的合理控制能夠顯著降低高強(qiáng)汽車鋼的全氧含量和中心偏析，對鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的提高和性能的穩(wěn)定起到關(guān)鍵的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種減少700MPa級高強(qiáng)度鋼中心偏析和全氧含量的方法，旨在通過冶煉和連鑄過程中施加一定的工藝控制手段，達(dá)到降低中心偏析和夾雜物聚集程度，從而提高鑄坯和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

為此，本發(fā)明采取了如下技術(shù)解決方案：

一種減少高強(qiáng)度鋼中心偏析和全氧含量的方法，其特征在于，對于抗拉強(qiáng)度為700MPa級的高強(qiáng)度鋼，其中心偏析和全氧含量的控制方法為：

1、鋼水澆注過程中，采用低過熱度控制進(jìn)行澆注，控制中間包鋼水過熱度在15-25℃之間，以保證較好的凝固組織。

2、鋼包底部采用下渣檢測控制技術(shù)，控制中間包渣厚在30mm以下。

3、結(jié)晶器采用電磁制動技術(shù)控制鋼水流動，拉速在1.1～1.6m/min范圍內(nèi)恒拉速控制，電磁制動采用參數(shù)控制，根據(jù)拉速和板坯寬度確定的上線圈及下線圈制動電流為：

4、二次冷卻區(qū)采用電磁攪拌技術(shù)控制鋼水的凝固和形核，電磁攪拌采用兩對輥鄰近對面布置，電磁攪拌參數(shù)為：

5、在凝固末端采用動態(tài)調(diào)整輕壓下技術(shù)進(jìn)一步降低中心偏析和疏松，根據(jù)二次冷卻水冷卻情況計(jì)算出凝固末端位置進(jìn)行壓下，壓下量為2-5mm，壓下區(qū)間范圍為整個(gè)扇形段。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明通過在鋼水澆注過程中控制下渣，在凝固初期控制流動來降低鑄坯中全氧含量，并通過在凝固中期攪拌控制形核，在凝固后期輕壓下控制偏析，從而可極大提高鑄坯質(zhì)量，使鑄坯全氧含量降低50%以上，中心偏析由B級可降至C級，完全滿足700MPa級高強(qiáng)度鋼材批量生產(chǎn)的要求。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明在鋼廠260t鋼包澆注700MPa級高強(qiáng)汽車鋼連鑄過程中進(jìn)行實(shí)施，具體實(shí)施過程如下。

實(shí)施例1：

高強(qiáng)汽車鋼，265噸鋼水，斷面200×850mm，液相線溫度1519℃。

1、鋼水溫度控制在1540℃，鋼水澆注過程中，采用低過熱度控制進(jìn)行澆注，控制中間包鋼水過熱度在21℃，以保證較好的凝固組織。

2、鋼包底部采用下渣檢測控制技術(shù)，控制中間包渣厚在25mm。

3、結(jié)晶器采用電磁制動技術(shù)控制鋼水流動，拉速1.6m/min恒拉速控制，電磁制動采用參數(shù)控制，上線圈電流406A，下線圈電流640A。

4、二次冷卻區(qū)采用電磁攪拌技術(shù)控制鋼水的凝固和形核，電磁攪拌采用兩對輥鄰近對面布置，攪拌上組電流350A，攪拌上組電流360A，頻率5Hz，連續(xù)攪拌。

5、在凝固末端采用動態(tài)調(diào)整輕壓下技術(shù)進(jìn)一步降低中心偏析和疏松，根據(jù)二次冷卻水冷卻情況計(jì)算出凝固末端位置進(jìn)行壓下，壓下量為5mm，壓下區(qū)間范圍為整個(gè)扇形段。

實(shí)施例1鑄坯全氧含量為12ppm，中心偏析為B0.5。而同時(shí)在相同條件下未作特別處理的對比例1的鑄坯全氧含量為22ppm，中心偏析為B1.0。對比之下，本發(fā)明實(shí)施例1比對比例1的鑄坯全氧含量下降了10ppm，中心偏析降低一個(gè)等級。

實(shí)施例2：