一種高碳低氮鋼的連鑄方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種高碳低氮鋼77MnCrV的連鑄方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高碳低氮鋼具有高硬度、耐磨等特點,例如77MnCrV主要用于生產(chǎn)高強度低松弛 預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、彈簧等金屬制品。鋼絲、鋼絞線、彈簧等生產(chǎn)過程要經(jīng)歷的多道次拉 拔、扭轉(zhuǎn)變形,要求線材原料具有高精度尺寸、均勻的化學(xué)成分、純凈的鋼質(zhì)、良好的力學(xué)性 能及索氏體化的金相組織。常規(guī)的連鑄過程為:將鋼水連續(xù)地注入中間包,并從中間包連續(xù) 地注入到結(jié)晶器中,通過結(jié)晶器冷卻,使鋼水凝固為帶有液芯的坯殼,將該帶有液芯的坯殼 從結(jié)晶器的出口連續(xù)拉出,使其在二次冷卻區(qū)用冷卻水冷卻,待全部凝固后,在拉矯區(qū)的出 口得到連鑄坯。77MnCrV鋼種不但碳含量高,而且氮含量需要控制在較低的范圍內(nèi),在連鑄 過程中,鑄坯表面質(zhì)量及內(nèi)部質(zhì)量控制難度較大,容易產(chǎn)生角裂紋、夾渣及鑄坯偏析、疏松、 縮孔等缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的高碳低氮鋼的連鑄方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:開澆前用氬氣排除中間包內(nèi) 的空氣;再將鋼水連續(xù)地注入中間包,并從中間包連續(xù)地注入到結(jié)晶器中,通過結(jié)晶器冷 卻使鋼水凝固為帶有液芯的坯殼,將坯殼從結(jié)晶器的出口以I. 7±0. 2m/min的拉速連續(xù)拉 出,然后在二次冷卻區(qū)用比水量0. 67~0. 75L/min的冷卻水冷卻,待全部凝固后,在拉矯區(qū) 的出口得到連鑄坯。
[0005] 本發(fā)明采用結(jié)晶器電磁攪拌和凝固末端電磁攪拌;結(jié)晶器電磁攪拌的電流強度 為330~350A,頻率為3. 0~5.OHz;凝固末端電磁攪拌的電流強度為350~370A,頻率為 6. 0 ~8.OHzd
[0006] 本發(fā)明所述注入中間包的鋼水過熱度為20~30°C。
[0007] 本發(fā)明所述的開澆前吹氬氣5~8分鐘以排除空氣。
[0008] 本發(fā)明所述結(jié)晶器出口的拉速為1. 7~I. 8m/min。
[0009] 本發(fā)明所述鋼水成分的重量百分含量為:C0. 81%~0. 84%,Si0. 15%~0. 25%, Mn0? 75%~0? 85%,P彡0? 020%,S彡0? 015%,Cr0? 15%~0? 25%,其余為鐵和不可避免的 雜質(zhì)。
[0010] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明中針對77MnCrV的連鑄生產(chǎn), 可以更好的控制溫度場的合理分布,使在連鑄過程中等軸晶產(chǎn)生的幾率加大,并且能夠降 低凝固終點的溶質(zhì)富集,從而有效地控制鑄坯表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量,避免角裂紋、夾渣、鑄 坯疏松、縮孔等缺陷的產(chǎn)生及降低偏析程度;并且具有工藝簡單、容易操作控制等特點。
【具體實施方式】
[0011] 本高碳低氮鋼的連鑄方法采用下述成分的鋼水以及工藝步驟: 所述鋼水成分的重量百分含量為:C0. 81%~0. 84%,Si0. 15%~0. 25%,Mn0. 75%~ 0. 85%,P彡0. 020%,S彡0. 015%,Cr0. 15%~0. 25%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0012] 所述工藝步驟:(1)開澆前用氬氣排除中間包內(nèi)的空氣,降低開澆時注入中間包 內(nèi)鋼水的氣體含量;最好吹氬氣5~8分鐘,以保證排除空氣的同時,避免氬氣的浪費。
[0013] (2)鋼水連續(xù)地注入中間包,并確保鋼水過熱度控制在20~30°C的范圍內(nèi),其目 的是為了降低連鑄坯的中心偏析;中間包溫度控制范圍1480~1500°C。
[0014] (3)中間包內(nèi)鋼水連續(xù)地注入到結(jié)晶器中,通過結(jié)晶器冷卻使鋼水凝固為帶有液 芯的坯殼,將坯殼從結(jié)晶器的出口以I. 7±0. 2m/min的拉速連續(xù)拉出,拉速最好為1. 7~ 1. 8m/min;然后在二次冷卻區(qū)用比水量0. 67~0. 75L/min的冷卻水冷卻,待全部凝固后,在 拉矯區(qū)的出口得到連鑄坯;上述所涉及的拉速與比水量相匹配,使連鑄坯在凝固過程中提 高等軸晶比例,降低縮孔和內(nèi)部裂紋的發(fā)生率,而且可使二冷區(qū)各段溫度場的分布更加合 理。
[0015] (4 )在結(jié)晶器中,采用結(jié)晶器電磁攪拌和凝固末端電磁攪拌;結(jié)晶器電磁攪拌的電 流強度為330~350A,頻率為3. 0~5.OHz;凝固末端電磁攪拌的電流強度為350~370A, 頻率為6. 0~8.OHz。
[0016] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0017] 實施例1 :本高碳低氮鋼的連鑄方法采用下述成分的鋼水以及具體工藝。
[0018] 本實施例所用77MnCrV鋼鋼水的重量百分比成分:C0. 81%,Si0. 15%,Mn0. 75%, P0. 010%,S0. 009%,Cr0. 15%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0019] (1)開澆前將氬氣管插入中間包內(nèi),進行吹氬氣排除空氣,吹氬氣5分鐘,并采用 鐵板對中包上部測溫孔進行覆蓋;將過熱度為25°C的鋼水連續(xù)地注入中間包;中間包溫度 控制:實際控制溫度1485°C,液相線溫度1465°C;長水口保護澆鑄,氮含量控制目標值小于 30ppm〇
[0020] (2)并從中間包連續(xù)地注入到結(jié)晶器中,通過結(jié)晶器冷卻使鋼水凝固為帶有液芯 的坯殼,將坯殼從結(jié)晶器的出口以I. 7m/min的拉速連續(xù)拉出;采用結(jié)晶器電磁攪拌和凝固 末端電磁攪拌;結(jié)晶器電磁攪拌的電流強度為330A,頻率為3Hz;末端電磁攪拌的電流強度 為350A,頻率為6. 0Hz。
[0021] (3)坯殼在二次冷卻區(qū)用比水量0. 67L/min的冷卻水冷卻,待全部凝固后,在拉矯 區(qū)的出口得到連鑄坯。所得連鑄坯規(guī)格為165*165*9200mm;檢查鑄坯表面無劃傷,裂紋等 缺陷后,緩冷36小時,送加熱爐進行加熱。
[0022] 本實施例所得鑄坯進行低倍組織缺陷檢驗,檢驗結(jié)果見表1。
[0023] 實施例2 :本高碳低氮鋼的連鑄方法采用下述成分的鋼水以及具體工藝。
[0024] 本實施例所用77MnCrV鋼鋼水的重量百分比成分:C0. 84%,Si0. 25%,Mn0. 85%, P0.020%,S0.015%,Cr0.25%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0025] (1)開澆前將氬氣管插入中間包內(nèi),進行吹氬氣排除空氣,吹氬氣8分鐘,并采用 鐵板對中包上部測溫孔進行覆蓋;將過熱度為20°