[發(fā)明專利]一種高性能微合金鋼的生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)用包芯線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710373300.8
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107254564B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李國安;王建國;李壽全
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山市興達(dá)冶金新材料有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/068;C22C33/04
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 韋超峰

本發(fā)明公開了一種高性能微合金鋼的生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)用包芯線，屬于微合金鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的一種高性能微合金鋼的生產(chǎn)方法，包括轉(zhuǎn)爐煉鋼、精煉和軋制工藝，經(jīng)轉(zhuǎn)爐煉鋼和出鋼脫氧合金化后，在精煉吹氬站或LF鋼包爐，根據(jù)鋼種不同，按照2.5?3.5m/t鋼喂入合金包芯線，該合金包芯線的內(nèi)芯包括Al、Ti和Mn的氮化物合金粉末，并控制喂線速度為3?4m/秒，喂線過程進(jìn)行強(qiáng)吹氬攪拌5?7分鐘，喂完線后進(jìn)行吹氬弱攪拌1?2分鐘，喂線后鋼水中[Ν]含量控制在80?90PPm，測溫取樣后上臺澆鑄；澆注所得鋼坯在加熱爐內(nèi)加熱溫度為1200?1250℃，開軋溫度控制在1040?1080℃，精軋終軋溫度控制在830?860℃。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠有效改善微合金鋼板材的使用性能，并降低其生產(chǎn)成本，具有廣泛推廣價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微合金鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種高性能微合金鋼的生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)用包芯線，在微合金鋼、非調(diào)質(zhì)鋼等板材生產(chǎn)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

背景技術(shù)

現(xiàn)有微合金鋼生產(chǎn)過程中通常加入具有細(xì)化晶粒和沉淀析出強(qiáng)化作用的V、Nb、Al、Ti等微量元素，使鋼材熱軋后獲得高強(qiáng)度、高焊接性及良好的成型性能。但其不足之處在于鋼中加入的微量元素V、Nb、Al、Ti等價格昂貴，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下，同時Al、Ti屬活潑元素，易與鋼中的氧反應(yīng)生成高熔點氧化夾雜物，難以去除，污染鋼水，影響連鑄正常生產(chǎn)。

二十世紀(jì)初，國外開始研究非金屬N在鋼中的合金化作用，重點研究鋼中氮化物、碳氮化物在鋼中的強(qiáng)化作用機(jī)理，研究結(jié)果表明，N與鋼中微量的V、Nb、Al、Ti及C形成的高熔點、高強(qiáng)度碳化物、氮化物和碳氮化物，在二次加熱冷卻過程中，能彌散析出在晶界表面并釘扎在晶界間隙之間，從而能有效抑制晶粒長大，在細(xì)化晶粒和沉淀析出強(qiáng)化作用方面比V、Nb、Al、Ti等微量元素作用更加明顯，進(jìn)而可有效地降低微量元素V、Nb、Al、Ti的加入量，降低微合金鋼的生產(chǎn)成本。二十世紀(jì)中后期，我國開始引入該項技術(shù)，以非金屬N元素與V、Nb、Al、Ti及C合金化作為一種高強(qiáng)度低合金鋼最經(jīng)濟(jì)有效的生產(chǎn)方法，廣泛應(yīng)用于HRB400以上高強(qiáng)度熱軋帶肋鋼筋的生產(chǎn)。

但在微合金鋼板材生產(chǎn)中，鋼中N元素是作為一種有害元素進(jìn)行嚴(yán)格控制的，N在微合金鋼中的溶解度較低，鋼中氮化物作用不穩(wěn)定，控制精度較低，且當(dāng)微合金鋼板材中N元素超過一定含量時(≧70PPm)，鑄坯表面的N富集析出時，就會形成角裂和表面微裂紋，從而嚴(yán)重影響鋼質(zhì)。特別是在生產(chǎn)高級別板材時，鋼的冶煉過程必須要嚴(yán)格控制N含量。為了降低鋼中N含量，板材生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制高N含量原材料，并在鋼水精煉、連鑄過程采用嚴(yán)格保護(hù)措施及真空脫氣、脫氮手段，從而導(dǎo)致非金屬N的合金化作用在微合金鋼板材生產(chǎn)中難以得到推廣應(yīng)用，使最終所得微合金鋼板材的力學(xué)性能受到較大影響。因此，如何降低微合金鋼板材的生產(chǎn)成本，并保證其具有高強(qiáng)度、高焊接性及良好成型性等優(yōu)良使用性能是微合金鋼板材生產(chǎn)中急需解決的技術(shù)難題。

中國專利申請?zhí)枮?01410255368.2的申請案公開了一種微合金鋼和含鐵合金的包芯線及其應(yīng)用和鋼水及其制備方法，該申請案通過向微合金鋼中喂入含鐵合金的包芯線，該包芯線的芯層為含有釩鐵合金、氮化硅鐵和鐵合金的混合物，從而在一定程度上可以有效提高微合金鋼中的V、N含量，但采用該申請案的技術(shù)方案對鋼水中N含量的控制精度相對較差，并不適用于微合金鋼板材的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有微合金鋼板材的生產(chǎn)成本相對較高，所得產(chǎn)品的性能難以滿足使用需求的不足，提供了一種高性能微合金鋼的生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)用包芯線和該包芯線的制作方法。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠有效改善微合金鋼板材的使用性能，并降低其生產(chǎn)成本，具有廣泛推廣價值。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：