專利名稱：生產(chǎn)含鈮微合金鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種生產(chǎn)含鈮微合金鋼的方法。
背景技術(shù)：
連鑄坯熱送熱裝具有提高生產(chǎn)率、降低能耗和減少連鑄坯氧化燒損的作用。生產(chǎn)實踐表明，在熱裝溫度為600°C、熱裝比50%時，熱軋加熱爐的生產(chǎn)率可提高約30%、節(jié)約能耗約20%。因此，很多鋼鐵企業(yè)采取連鑄坯熱送熱裝技術(shù)(首鋼，一種采用直接熱送、熱裝工藝生產(chǎn)合金塑料模具鋼的方法，申請?zhí)?008102M731. 9)。然而，對微合金鋼，特別是含Nb 微合金鋼中部分鋼種熱送熱裝生產(chǎn)過程中軋件表面易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，成品鋼卷中部出現(xiàn)線狀和疤狀缺陷，嚴重時難以修復(fù)、甚至報廢，從而造成巨大的經(jīng)濟損失。分析發(fā)現(xiàn)缺陷發(fā)生在裝爐溫度500°C以上。因此，一般規(guī)定含Nb微合金鋼不宜采用熱送熱裝工藝，但其它不含 Nb鋼種采用熱裝和冷裝兩種生產(chǎn)方法均未產(chǎn)生該類缺陷，因而說明此缺陷是在鑄坯空氣中冷卻或加熱爐加熱過程中產(chǎn)生，與鋼種的自身特性有關(guān)。據(jù)有關(guān)文獻報道，產(chǎn)生該類缺陷的原因主要有兩點一、鑄坯表面的鑄態(tài)組織；二、復(fù)雜的熱應(yīng)力與相變應(yīng)力疊加超出了鋼的高溫強度造成鑄坯表面的沿晶裂紋(帥習元，熱送直裝亞包晶橋板鋼表面疤狀缺陷原因分析，軋鋼，2006，23(4) 10 — 13)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對含Nb微合金鋼熱送熱裝生產(chǎn)過程中軋件表面易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷問題，提供一種避免缺陷產(chǎn)生的工藝方法，通過測量含Nb微合金鋼鑄坯的高溫熱塑性，將其第三脆性溫度區(qū)間(600-900°C )最低斷面收縮率RA作為判據(jù)，當RA>40%的含Nb微合金鋼可以考慮熱送熱裝，從而擴大了熱送熱裝鋼種的比例，大幅度地降低軋鋼加熱爐的燃料消耗和金屬燒損，提高勞動生產(chǎn)率的生產(chǎn)含鈮微合金鋼的方法。本發(fā)明的解決方案是這樣的本發(fā)明包括以下步驟
(1)、測量含Nb微合金鋼鑄坯的高溫熱塑性，將其第三脆性溫度區(qū)間(600-900°C)最低斷面收縮率RA作為判據(jù)，當RA>40%的含Nb微合金鋼時，采用熱送熱裝，從而擴大了熱送熱裝鋼種的比例，大幅度地降低軋鋼加熱爐的燃料消耗和金屬燒損，提高勞動生產(chǎn)率。(2)、采用轉(zhuǎn)爐冶煉鋼水，鋼水經(jīng)LF脫硫、RH真空脫氣后采用板坯或方坯連鑄機澆鑄成厚度為180 - 2500mm的板坯或120 — 165mm的方坯，澆注過熱度控制在10 — 30°C，拉速與過熱度匹配，控制在0. 8 — 1. 2m/min ；
(3)、鑄坯在線定尺切割后通過熱送輥道或保溫車送至加熱爐，鑄坯入加熱爐時，鑄坯表面溫度為500 - 700°C，加熱爐預(yù)熱段溫度為450 — 600°C。所述含Nb微合金鋼鑄坯的化學成分質(zhì)量百分數(shù)為C: 0. 05-0. 30%, Si :0. 20 一 0. 70%, Mn 0. 40 - 1. 30%, P: ^ 0. 035%, S: ^ 0. 035%, Cr: 0. 25-1. 00%,余量為 Fe。所述的最低斷面收縮率RA的測量按以下步驟進行
(1)鑄坯取樣，在鑄坯寬度中心位置切割長200mmX寬180mmX高60mm試樣一塊，通過機加工成高溫拉伸試樣，規(guī)格為010mmX120-130mm，長度方向為鑄坯拉坯方向，兩端螺紋螺距為1. 5mm，螺紋長15-16mm，螺紋方向為順時針。(2)利用Gleeble試驗機進行高溫熱塑性測量，在真空條件下，以9_10°C /s的加熱速率加熱到1320士 10°C，保溫固溶處理5-6min，然后然后以2. 5-3°C /s的速率降溫到變形溫度(分別為 600，650，700，750，800，850，900，950，1000，1050，1100，1150，1200，1250， 1300°C)，保持3-^iin后，在該溫度下以1 X 10_3_3X ΙΟ、—1的應(yīng)變速率進行拉伸試驗，直到拉斷，然后測量拉伸試樣的斷面收縮率。本發(fā)明的優(yōu)點是可以選擇性的擴大含鈮微合金鋼熱送熱裝鋼種的比例，從而大幅度地降低軋鋼加熱爐的燃料消耗和金屬燒損，提高勞動生產(chǎn)率。


附圖是本發(fā)明的實施例。附圖1是本發(fā)明的高溫拉伸試樣規(guī)格。附圖2是本發(fā)明的高溫拉伸工藝曲線。附圖3是某含Nb鋼高溫斷面收縮率曲線。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。本發(fā)明包括以下步驟
(1)、測量含Nb微合金鋼鑄坯的高溫熱塑性，將其第三脆性溫度區(qū)間(600-900°C)最低斷面收縮率RA作為判據(jù)，當RA>40%的含Nb微合金鋼時，采用熱送熱裝，從而擴大了熱送熱裝鋼種的比例，大幅度地降低軋鋼加熱爐的燃料消耗和金屬燒損，提高勞動生產(chǎn)率。(2)、采用轉(zhuǎn)爐冶煉鋼水，鋼水經(jīng)LF脫硫、RH真空脫氣后采用板坯或方坯連鑄機澆鑄成厚度為180 - 250mm的板坯或120 — 165mm的方坯，澆注過熱度控制在10 — 30°C，拉速與過熱度匹配，控制在0. 8 — 1. 2m/min ；
(3)、鑄坯在線定尺切割后通過熱送輥道或保溫車送至加熱爐，鑄坯入加熱爐時，鑄坯表面溫度為500 - 700°C，加熱爐預(yù)熱段溫度為450 — 600°C。所述含Nb微合金鋼鑄坯的化學成分質(zhì)量百分數(shù)為C: 0. 05-0. 30%, Si :0. 20 一 0. 70%, Mn 0. 40 - 1. 30%, P: ^ 0. 035%, S: ^ 0. 035%, Cr: 0. 25-1. 00%,余量為 Fe。所述的最低斷面收縮率RA的測量按以下步驟進行
(1)鑄坯取樣，在鑄坯寬度中心位置切割長200mmX寬180mmX高60mm試樣一塊，通過機加工成高溫拉伸試樣，規(guī)格為010mmX120-130mm，長度方向為鑄坯拉坯方向，兩端螺紋螺距為1. 5mm，螺紋長15-16mm，螺紋方向為順時針。(2)利用Gleeble試驗機進行高溫熱塑性測量，在真空條件下，以9_10°C /s的加熱速率加熱到1320士 10°C，保溫固溶處理5-6min，然后以2. 5-3°C /s的速率降溫到變形溫度 (分別為 600,650, 700, 750,800,850,900,950,1000，1050，1100，1150，1200，1250，1300°C), 保持3-^iin后，在該溫度下以ΙΧΚ^ΙΧΙΟ、—1的應(yīng)變速率進行拉伸試驗，直到拉斷，然后測量拉伸試樣的斷面收縮率。本發(fā)明的具體實施例為實施例1
高溫斷面收縮率測量按以下步驟進行
(1)鑄坯取樣，在鑄坯寬度中心位置切割長200mmX寬180mmX高60mm試樣一塊，通過機加工成高溫拉伸試樣，規(guī)格為010mmX120-130mm，長度方向為鑄坯拉坯方向，兩端螺紋螺距為1. 5mm，螺紋長15-16mm，螺紋方向為順時針如圖1所示。(2)利用Gleeble試驗機進行高溫熱塑性測量，在真空條件下，以9_10°C /s的加熱速率加熱到1320士 10°C，保溫固溶處理5-6min，然后以2. 5-3°C /s的速率降溫到變形溫度 (分別為 600,650, 700, 750,800,850,900,950,1000，1050，1100，1150，1200，1250，1300°C), 保持3-^iin后，在該溫度下以ΙΧΚ^ΙΧΙΟ、—1的應(yīng)變速率進行拉伸試驗，直到拉斷(見圖2)，然后測量拉伸試樣的斷面收縮率。實施例2
表1為實施例2的鑄坯化學成分，在連鑄機上澆注成斷面為220X 1500mm的板坯，正常澆注時過熱度Δ T控制在10 - 30°C，為了保持澆鑄過程的穩(wěn)定，溫度與拉速匹配關(guān)系如下當過熱度ΔΤ<10 時，拉速為1.20-1. lOm/min，當過熱度10< Δ T<20°C時，拉速為 1. 10-1. OOm/min,當過熱度20< Δ T<30°C時，拉速為1. 00-0. 8m/min。低鐵耗時期，為確保鋼水銜接穩(wěn)定，在溫度穩(wěn)定的情況下，拉速按上限控制。采用上述澆注工藝生產(chǎn)的鋼坯，表面質(zhì)量達到了熱送熱裝要求。其斷面收縮率如圖3所示，其第三脆性溫度區(qū)間(600-900°C ) 最低斷面收縮率為43%左右。鋼坯加熱后出爐進行軋制，鋼板質(zhì)量良好，未出現(xiàn)裂紋等質(zhì)量問題。表1實施例2鋼坯的化學成分，％
C Si Mn P S Al Ti V Nb 0.10 0.19 1.26 0.016 0.004 0.02 0.029 0.02 0.042
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)含鈮微合金鋼的方法，其特征在于包括以下步驟(1)、測量含Nb微合金鋼鑄坯的高溫熱塑性，將其第三脆性溫度區(qū)間(600-900°C)最低斷面收縮率RA作為判據(jù)，當RA>40%的含Nb微合金鋼時，采用熱送熱裝；(2)、采用轉(zhuǎn)爐冶煉鋼水，鋼水經(jīng)LF脫硫、RH真空脫氣后采用板坯或方坯連鑄機澆鑄成厚度為180 - 250mm的板坯或120 — 165mm的方坯，澆注過熱度控制在10 — 30°C，拉速與過熱度匹配，控制在0. 8 — 1. 2m/min ；(3)、鑄坯在線定尺切割后通過熱送輥道或保溫車送至加熱爐，鑄坯入加熱爐時，鑄坯表面溫度為500 - 700°C，加熱爐預(yù)熱段溫度為450 — 600°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)含鈮微合金鋼的方法，其特征在于所述含Nb微合金鋼鑄坯的化學成分質(zhì)量百分數(shù)為:C: 0. 05-0. 30%, Si :0. 20 — 0. 70%, Mn :0. 40 — 1. 30%, P: ^ 0. 035%, S: ^ 0. 035%, Cr: 0. 25-1. 00%,余量為 Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)含鈮微合金鋼的方法，其特征在于所述的最低斷面收縮率RA的測量按以下步驟進行(1)鑄坯取樣，在鑄坯寬度中心位置切割長200mmX寬180mmX高60mm試樣一塊，通過機加工成高溫拉伸試樣，規(guī)格為Φ IOmmX 120-130mm,長度方向為鑄坯拉坯方向，兩端螺紋螺距為1. 5mm，螺紋長15-16mm，螺紋方向為順時針；(2)利用Gleeble試驗機進行高溫熱塑性測量，在真空條件下，以9_10°C/s的加熱速率加熱到1320士 10°C，保溫固溶處理5-6min，然后以2. 5-3°C /s的速率降溫到變形溫度(分別為 600，650，700，750，800，850，900，950，1000，1050，1100，1150，1200，1250，1300 °C),保持3-^iin后，在該溫度下以ΙΧΚ^ΙΧΙΟ、—1的應(yīng)變速率進行拉伸試驗，直到拉斷，然后測量拉伸試樣的斷面收縮率。
全文摘要
一種生產(chǎn)含鈮微合金鋼的方法。其特點是首先通過測量含Nb微合金鋼鑄坯的高溫熱塑性，將其第三脆性溫度區(qū)間(600-900℃)最低斷面收縮率RA作為判據(jù)，當RA>40%的含Nb微合金鋼時采用熱送熱裝；采用轉(zhuǎn)爐冶煉鋼水，鋼水經(jīng)LF脫硫、RH真空脫氣后采用板坯或方坯連鑄機澆鑄成厚度為180－250mm的板坯或120－165mm的方坯，澆注過熱度控制在10－30℃，拉速與過熱度匹配，控制在0.8－1.2m/min。鑄坯在線定尺切割后通過熱送輥道或保溫車送至加熱爐，鑄坯入加熱爐時，鑄坯表面溫度一般為500－700℃，加熱爐預(yù)熱段溫度為450－600℃。采用本發(fā)明提供的工藝可以擴大了熱送熱裝鋼種的比例，大幅度地降低軋鋼加熱爐的燃料消耗和金屬燒損，提高勞動生產(chǎn)率。
文檔編號C22C38/18GK102392183SQ20111033572
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者馮志權(quán), 樊雷, 王躍江, 石海寧, 覃強, 趙剛, 陸鵬, 陳 峰, 鮑思前 申請人:柳州鋼鐵股份有限公司, 武漢科技大學