[發(fā)明專利]一種利用稀土Ce改善鋼高溫塑性的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110010777.6
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112853041A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李智麗;梁正偉;劉莉;岳祎楠
• 申請（專利權(quán)）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責(zé)任公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/10;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/20;C22C38/42
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11574
• 代理人: 樊喜鋒

本發(fā)明公開了一種利用稀土Ce改善鋼高溫塑性的方法，該方法包括在鋼水經(jīng)過VD或RH真空處理后，且鋼水中的氧含量[O]≤10PPm后向鋼水中加入稀土Ce，可以明顯提高鋼的高溫塑性，特別是第III脆性區(qū)的塑性大幅度提高，面縮值均提高至60％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用稀土Ce改善鋼高溫塑性的方法，尤其涉及一種利用稀土Ce改善含Cu等微合金元素的鋼高溫塑性的方法。

背景技術(shù)

表面裂紋缺陷是含Cu、P、Nb、V等元素的鋼在連鑄及熱軋工藝中最為突出的質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響這類微合金鋼的成材率。表面裂紋產(chǎn)生的原因極其復(fù)雜，主要受鋼種成分、結(jié)晶器保護渣、二冷系統(tǒng)工藝等因素影響，但最本質(zhì)的影響因素是微合金鋼在高溫條件下的力學(xué)行為，即高溫塑性。通常鋼在高溫下存在三個脆性溫度區(qū)間，其大致范圍是“熔點-1200℃”為第I脆性區(qū)、“1200℃-900℃”為第II脆性區(qū)、“900℃-700℃”為第III脆性區(qū)。而當(dāng)鑄坯經(jīng)過連鑄機矯直區(qū)扇形段時，一般是處于鋼的第III脆性溫度區(qū)間，如果在該溫度區(qū)間鋼的面縮值太低(＜60％)，在矯直應(yīng)力作用下極易在鑄坯表面形成裂紋。可以通過高溫?zé)崴苄栽囼灚@得鋼的脆性溫度區(qū)間，實驗結(jié)果表明，含Cu、P、Nb、V等元素的鋼在第III脆性區(qū)的高溫塑性極低，面縮值僅為15％-50％，極易在鑄坯拉矯過程中產(chǎn)生表面裂紋。對第III脆性區(qū)低塑性的原因深入分析發(fā)現(xiàn)，沿晶界析出大量的Cu、P、Nb、V等元素的第二相粒子及先共析鐵素體組織降低了奧氏體晶界強度，是導(dǎo)致鑄坯表面裂紋的內(nèi)在原因。因此，需要新的方法提升鋼的高溫塑性，從而有效解決高強度微合金鋼表面裂紋問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題的一個或多個，本發(fā)明提供一種利用稀土Ce改善鋼高溫塑性的方法，其包括在鋼水經(jīng)過VD或RH真空處理后，且鋼水中的氧含量[O]≤10PPm后向鋼水中加入稀土Ce。

上述稀土Ce以稀土鈰包芯線或稀土鈰鐵合金的形式加入，所述稀土Ce的加入量為≥0.0012％wt。

上述鋼水為含Cu微合金元素的鋼水。

上述鋼水的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計為：C：0.06-0.08％，Si：0.03-0.06％，Mn：0.90-1.00％，P≤0.10％，S≤0.010％，Cu：0.30-0.40％，Cr：0.90-1.00％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；或上述鋼水的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計為：C：0.08-0.10％，Si：0.25-0.30％，Mn：0.90-1.00％，P≤0.10％，S≤0.010％，Cu：0.30-0.40％，Ni：0.30～0.35％，Cr：0.90-1.00％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明基于以上技術(shù)方案提供的利用稀土Ce改善鋼高溫塑性的方法在鋼水經(jīng)過VD或RH真空處理后，且鋼水中的氧含量[O]≤10PPm后向鋼水中加入稀土Ce，能夠在不改變含Cu等微合金元素的鋼原有成分和工藝(冶煉和軋制)的條件下，明顯提高鋼的高溫塑性，從而有效降低了鑄坯表面裂紋。實施例結(jié)果表明，當(dāng)稀土元素鈰(Ce)的加入量為≥0.0012％wt時，鋼的高溫塑性明顯提高，特別是第III脆性區(qū)的塑性大幅度提高，面縮值均提高至60％以上。

附圖說明

圖1為實施例1和對比例1鋼的高溫塑性曲線；

圖2為實施例2和對比例2-1、2-2鋼的高溫塑性曲線；

圖3為實施例3和對比例3鋼的高溫塑性曲線。

具體實施方式

本發(fā)明旨在提供一種利用稀土Ce改善鋼高溫塑性的方法，其包括在鋼水經(jīng)過VD或RH真空處理后，且鋼水中的氧含量[O]≤10PPm后向鋼水中以稀土鈰包芯線或稀土鈰鐵合金的形式加入≥0.0012％wt(相對于鋼水的質(zhì)量百分比)的稀土Ce，可以明顯提高鋼的高溫塑性，從而有效降低了鑄坯表面裂紋。