[發(fā)明專利]一種適用于含鈦熱軋寬鋼帶鋼種的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110310324.5
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN113020256B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉洪銀;李廣艷;王利;張慶峰;亓偉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): B21B1/22
• 分類號(hào): B21B1/22;B21B37/76;C21D1/84;C21D9/00;C21D11/00
• 代理公司: 濟(jì)南竹森知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱家富

本發(fā)明涉及一種適用于含鈦熱軋寬鋼帶鋼種的生產(chǎn)方法，具體涉及在加熱爐內(nèi)的四個(gè)工藝參數(shù)：鑄坯總在爐時(shí)間、均熱時(shí)間、均熱溫度、目標(biāo)出爐溫度；本發(fā)明提供了隨鑄坯厚度、[Ti％]*[C％]溶解度積、Ti含量變化的加熱爐工藝方案，方案中的計(jì)算公式根據(jù)理論推理和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合方式精確計(jì)算使鑄坯中的大尺寸TiC粒子完全溶解并使溶解后的Ti元素充分?jǐn)U散的加熱爐工藝條件以及操作要點(diǎn)，解決了含鈦鋼由于鈦元素分布不均勻而導(dǎo)致的混晶問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)中軋鋼領(lǐng)域，具體涉及一種適用于含鈦熱軋寬鋼帶鋼種的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

在鋼鐵生產(chǎn)中，Nb、Ti是使用非常廣泛的微合金化元素，目前鈮是控制軋制鋼材的首選元素，它是細(xì)化晶粒最有效的合金化元素，強(qiáng)化效果顯著，在控軋和正火等熱處理過程中，它對(duì)延緩?qiáng)W氏體再結(jié)晶和細(xì)化晶粒的作用極其強(qiáng)烈，但是鈮的價(jià)格較昂貴，目前含鈮60％的鈮鐵的價(jià)格約為16萬/噸，全球鈮資源儲(chǔ)量約430萬噸，并且分布相對(duì)集中，僅巴西一國鈮資源儲(chǔ)量就占到了全球總儲(chǔ)量的95％左右，中國的鈮儲(chǔ)量匱乏，鈮礦品味低，因此在鈮鐵價(jià)格上沒有定價(jià)權(quán)，每年中國進(jìn)口鈮鐵合金花費(fèi)10億美元以上。

我國鈦鐵礦儲(chǔ)量2億噸，占全球儲(chǔ)量28％，排名全球第一，鈦合金也相對(duì)便宜，目前含量30％的鈦鐵合計(jì)價(jià)格僅為0.8萬元/噸，遠(yuǎn)低于鈮鐵的價(jià)格，但鈦對(duì)鋼材性能的影響不穩(wěn)定，含鈦鋼的韌性波動(dòng)大，鋼廠生產(chǎn)的含鈦鋼在使用過程中易發(fā)生開裂現(xiàn)象。研究含鈦鋼性能穩(wěn)定性差的原因并優(yōu)化含鈦鋼生產(chǎn)工藝，對(duì)提高含鈦鋼的物理性能穩(wěn)定性、大規(guī)模推廣Ti元素在鋼鐵中的使用率有重大意義，能降低對(duì)進(jìn)口鈮鐵的依賴，提高國內(nèi)鋼廠的經(jīng)濟(jì)效益。

現(xiàn)有公布的含鈦鋼生產(chǎn)方法中并沒有針對(duì)以上問題的解決工藝措施。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種適用于含鈦熱軋寬鋼帶鋼種的生產(chǎn)方法，用以提高熱軋含鈦寬鋼帶的力學(xué)性能穩(wěn)定性。該方法主要針對(duì)含鈦鋼的加熱爐加熱工藝和含鈦鋼下線后的緩冷工藝進(jìn)行調(diào)整，其他粗軋、精軋、軋后冷卻工藝與現(xiàn)有公開的技術(shù)相同。

本發(fā)明研究人員在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，含鈦量大于0.06％鋼材的組織已出現(xiàn)混晶現(xiàn)象，含有粗大的鐵素體條帶，粗晶粒尺寸約能達(dá)到20um以上，細(xì)晶粒尺寸約為2um，晶粒尺寸極為不均勻，通過微觀成份分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)晶粒區(qū)的鈦含量遠(yuǎn)大于粗晶粒區(qū)的鈦含量，在軋鋼過程中，由于鈦含量在鑄坯中的不均勻分布，TiC粒子對(duì)位錯(cuò)移動(dòng)的阻礙作用就不均勻，造成位錯(cuò)塞積程度的不均勻，引起奧氏體再結(jié)晶或未再結(jié)晶的不均勻，最終引起混晶現(xiàn)象，因此是鈦元素的不均勻分布導(dǎo)致的鋼材組織混晶，在軋材的后期使用的彎折或沖壓過程中，由于晶粒不均勻，在粗晶粒處易產(chǎn)業(yè)應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致軋材彎折或沖壓開裂。

在冬季生產(chǎn)含鈦鋼時(shí)，尤其在外部環(huán)境溫度低于-10℃時(shí)，熱軋寬鋼帶鋼卷外圈和邊部軋材易出現(xiàn)韌性的斷崖式下滑現(xiàn)象，韌性值約會(huì)降低30～50％，研究發(fā)現(xiàn)，低溫環(huán)境下，卷取后熱軋卷下線后冷速快，熱軋鋼卷外圈和邊部軋材的冷速達(dá)到2～5℃/min，冷速快導(dǎo)致熱軋鋼卷外圈和邊部軋材中的部分Ti無法充分析出，以固溶Ti的形式存在，由于Ti原子和Fe原子的原子尺寸差距較大(相差約15％)，造成鐵原子晶格畸變，從而導(dǎo)致韌性下降，熱軋鋼卷外圈和邊部軋材在使用過程中易開裂。

鋼坯在加熱爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，完成從低溫段至高溫段，再進(jìn)入均熱段的加熱，最后出鋼軋制，加熱爐的工藝參數(shù)中最主要的四個(gè)工藝參數(shù)分別為：鑄坯總在爐時(shí)間、均熱時(shí)間、均熱溫度、目標(biāo)出鋼溫度；所述四個(gè)工藝參數(shù)解釋如下：

鑄坯總在爐時(shí)間是指：鑄坯在加熱爐內(nèi)加熱的總時(shí)間；

均熱時(shí)間是指：鑄坯在加熱爐內(nèi)均熱段運(yùn)行的時(shí)間；

均熱溫度是指：加熱爐內(nèi)均熱段的溫度；

目標(biāo)出鋼溫度是指：鑄坯出加熱爐時(shí)的溫度。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：