Nb微合金化钢连铸坯表面裂纹

1 前言 Nb微合金化钢经控制轧制析出弥散细小的NbCN,能明显细化晶粒提高钢的强韧性。1980年以来,武钢根据国民经济的需要,开发了一系列Nb微合金化钢用作石油管线、船舶、海洋平台及高炉炉壳等。钢板性能达到国内外同类钢种实物水平。但Nb微合金化低合金高强度钢连铸时具有较明显的表面裂纹敏感性。当轧成中厚板时仍存在表面裂纹,加大了表面修磨量,有时还恶化钢板冷弯性能。为改善Nb微合金化钢板性能,提高产品合格率,     

含Nb亚包晶钢异型坯连铸工艺研究

通过数值模拟、热模拟及工业性试验,优化了含Nb亚包晶钢异型坯连铸工艺,研制出了新型的含Nb亚包晶钢异型坯连铸用保护渣,解决了含Nb亚包晶钢连铸异型坯容易产生表面裂纹的技术难题,使含Nb亚包晶钢异型坯低倍一级品率达到94%以上,在此基础上开发出了海洋石油平台用H型钢、铁道车辆用H型钢、高强度H型钢桩等各种用途的热轧H型钢产品,产品性能优良,满足了用户的需求.     

Nb微合金化钢的连铸工艺研究

本文根据生产管线用钢X52时产生较多计划外的事实，结合公司的实际对生产工艺进行研究，提出生产含Nb钢的工艺，经实践取得了良好的效果。     

Nb—Ti微合金化汽车用钢QStE540～403TM的开发研究

基于对珠钢EAF—CSP流程Nb微合金化技术的系统研究，有效地解决了混晶问题，并利用Nb—Ti复合微合金化技术成功地开发了汽车用钢QStE340-460TM。分析结果表明，开发的含Nb—Ti钢带具有优异的韧性、冷成形性能和良好的焊接性能，完全满足汽车、半挂车用钢的要求。     

MA345钢的冶炼和异型坯连铸工艺开发

马钢利用Nb微合金化技术开发出“多级”结构用热轧H型钢,它同时满足三个标准的要求。本文介绍了其冶炼,连铸生产工艺,通过本生产工艺生产的异型坯质量优良,满足了热轧H型钢生产的需要,使马钢热轧H型钢产品成功打入了美国市场。     

H型连铸坯表面温度评析

采用CIT-M型红外测温线性化传感器,测定马钢SS400异型坯在连铸过程中的表面温度;Gleeble-2000热力模拟试验机测定SS400的高温塑性.结果表明:SS400异型坯表面温度在二冷区和矫直时大部分处于低温脆性区760-880℃,铸坯的表面塑性较差;同时,由于二冷2段支撑辊间间隔喷水,铸坯表面温度回复大,远大于连铸二冷配水冶金规则所允许的最大幅度100℃·m^-1.     

Nb、Ti微合金化CSP汽车大梁钢用热轧钢带研制

通过对薄板坯高温变形奥氏体再结晶和未再结晶区变形的有效控制,在包钢CSP生产线上成功地解决了含Nb钢的混晶问题.利用Nb、Ti复合微合金化技术成功地开发了汽车冲压结构用高强度钢带QStE380TM.分析表明,开发的含Nb钢带具有优异的韧性和成形性能,其性能完全满足汽车车箱纵梁、横梁的冲压和装配要求.     

薄板坯连铸高强度钢的微合金化选择

薄板坯连铸连轧技术（TSCR）为高强度热轧带钢的生产提供了最经济有效的工艺途径。研究结果表明，V—N微合金化非常适合TSCR工艺的要求，是发展高强度TSCR产品的一条经济有效的途径。采用TSCR技术生产微合金化高强度钢，可充分发挥细晶强化和沉淀强化的作用，并且已经能够成熟地生产出屈服强度为350600MPa级的高强度低合金钢。     

含钒微合金化重轨钢连铸二冷技术的研究

应用Gleeble-1500热模拟试验机定量地研究了变形温度、变形速率和冷却速率对含钒重轨钢高温热塑性的影响。据此，制定了含钒重轨钢的连铸二冷配水制度，并利用该二冷制度在成都无缝厂成功浇铸出PD3连铸坯。铸坯表面无纵裂、横裂等与二冷配水相关的质量缺陷，铸坯中心疏松1．0级，中心缩孔0～0．5级。     

EAF-CSP流程Nb微合金化管线钢的连铸工艺研究

基于珠钢采用Nb微合金化技术成功地开发了管线钢X52和X56的事实,结合CSP薄板坯连铸工艺特点,探索出了一套适合含Nb钢薄板坯连铸的浇注温度制度、结晶器保护渣、连铸拉速和结晶器热流密度匹配及二次冷却曲线等工艺控制技术.     

Nb-V微合金化H型钢BS55C表面裂纹成因分析

分析了成分为(%):0.14~0.17C,0.45~0.55Si,1.25~1.45Mn,0.08~0. 10V,0.03～0.05Nb H 型 钢BS55C表面裂纹形成原因。结果表明,该钢凝固时纵裂的敏感性较大,700~950℃范围内的塑性较低,使H 型钢表面易产生裂纹。由168炉Nb-V微合金化H 型钢BS55C生产数据分析得出,采用LF精炼,控制钢中S≤ 0.015%、P≤0.020%,优化浇铸水口,采用弱二次水冷工艺,避免在700~900℃范围矫直,可有效减少Nb-V微 合金化H 型钢的表面裂纹     

0.11C-1.27Mn-0.02Nb-0.01Ti微合金钢连铸坯的高温脆化

在Gleeble 2 0 0 0试验机进行了Q345c hq微合金钢 (% ) :0 11C 1 2 7Mn 0 0 2 0P 0 0 0 7S 0 0 4Cu 0 0 2Nb 0 0 1Ti的连铸坯在 6 0 0～ 10 5 0℃、应变速率 5× 10 - 1 s至 5× 10 - 3 s下的高温拉伸试验。结果表明 ,应变速率为 5 0× 10 - 1 s时 ,Q345c hq钢的脆化温度为 70 0℃左右 ,当应变速率降低到 5 0× 10 - 3 s时 ,钢的脆化温度范围扩大到 6 0 0～ 90 0℃。显微组织分析得出 ,70 0℃时在γ晶界形成网状薄膜先共析铁素体 ,成为裂纹源 ,是脆化的主要原因。避免在 6 0 0～ 90 0℃脆化温度区矫直是防止该钢连铸坯产生裂纹的关键措施     

结晶器保护渣对超低碳钢连铸坯表面渗碳的影响

通过超低碳钢渗碳的理论解析和实验测定，研究连铸保护渣对超低碳钢铸坯表面渗碳的影响。在稳态浇注条件下，超低碳钢铸坯表面渗碳量和渗碳深度很小；在非稳态浇注时期，超低碳钢铸坯表面渗碳量和渗碳深度很大。保护渣中含石墨的连铸坯表面渗碳量和渗碳深度最大，碳黑次之，活性炭最小。     

碳氮化物析出模型在Nb微合金船板钢连铸工艺中的应用

针对含铌微合金钢(D36船板钢,%:0.12～0.16C、0.25～0.45Si、1.25～1.45Mn、≤0.020P、≤0.010S、0.015～0.040Als、0.015～0.025Nb、≤0.009 0N)连铸过程裂纹敏感性大的问题,建立了Nb(C,N)和A1N在奥氏体中的析出模型,以分析板坯在850～1150℃矫直时Nb(C,N)和AlN析出对铸坯热塑性的影响。结果表明,含铌微合金钢中碳氮化物的析出方式主要是晶界和位错线形核,在950℃时Nb(C,N)的综合析出速度和AlN在晶界上的析出速度最大。因此,含铌微合金钢的矫直温度应大于950℃。     

安钢Nb微合金化高强度船体结构钢板的开发

安阳钢铁公司通过100 t转炉-100 t LF-200 mm×1 500 mm连铸机-2800 mm中板轧机生产流程开发了Nb微合金化高强度船板。生产数据统计结果表明,通过精确控制钢的成分(%:0.13～0.16C、0.33～0.43Si、1.31～1.42Mn、0.007～0.014P、0.005～0.0185、0.021～0.039A1、0.018～0.022Nb),精轧开始温度950℃,精轧累积压下率≥50%,终轧温度780～850℃,使AH36牌号6～25 mm钢板的晶粒度为9～9.5级,屈服强度360～475 MPa,抗拉强度490～610 MPa,δ5伸长率18%～36%,0℃冲击功110～221J。     

GCr15轴承钢连铸坯冶金质量的分析

分析了结晶器电磁搅拌、钢水过热度和轧钢工艺对连铸GCr15轴承钢180方坯轧材中心疏松、碳偏析、碳化物液析等缺陷的影响，结果得出连铸时采用电磁搅拌和降低钢水过热度可减轻铸坯碳偏析，铸坯在1210℃均热60min可减轻甚至消除钢中碳化物液析。     

Mn对中碳钢连铸坯高温物理性能的影响

120 t转炉-LF-VD-连铸工艺生产37Mn5钢的280 mm×380 mm连铸坯易出现纵向裂纹。用Gleeble1500D热模拟试验机试验和分析了在1300～800℃时37Mn5钢(%:0.34～0.38C、1.30～1.55Mn)和45钢(%:0.42～0.50C、0.50～0.80Mn)280 mm×380 mm连铸坯的热塑性和力学性能,以及室温和1300℃之间加热和冷却时的膨胀-收缩效应。与45钢比较,得出≤950℃时37Mn5钢连铸坯的热塑性较低,在相变范围的体积变化较45钢铸坯大,导致37Mn5钢铸坯出现纵向裂纹。因此应降低37Mn5钢铸坯在540～870℃范围内的加热和冷却速度,以避免产生纵向裂纹。     

变形温度对0.05C-0.13Nb钢组织和析出物的影响

用Gleeble-1500D热模拟试验机和电子显微镜研究了在950～750℃不同温度下变形50％后0.05C- 0.13Nb钢的组织和析出相。结果表明,随变形温度由950℃下降至750℃,0.05C-0.13Nb钢中多边形铁索体含量(体积分数)由20％增至80％,多边形铁素体晶粒尺寸由9μm降至4μm;变形后的组织由多边形铁索体、粒状贝氏体和1～3μm马氏体/奥氏体岛组成;钢中的析出物为1～10 nm的Nb(C,N),随变形温度降低析出物数量增加。     

304不锈钢2mm连铸薄带中的裂纹分布和形成分析

用扫描电镜(SEM)观察和分析了双辊连铸法生产的304不锈钢1 200 mm×2 mm铸带表面和内部裂纹的形貌和形成。由于采用导热性好的铜制结晶辊,薄带表面和内部产生了长140 mm、深0.33 mm的裂纹,薄带断面有分层现象。试验结果表明,铜制结晶辊使钢液的冷却速度达到(1~4)×10³K/s,薄带接触辊面温度低,凝固区的温度梯度高达10⁵K/m,温差产生的内应力和应力集中导致裂纹产生;MnS、MnO、Cr₂O₃等夹杂物是裂纹源。     

特殊钢方坯连铸的发展

为满足成品棒材组织结构的要求，生产齿轮钢、高碳铬轴承钢等合金钢的连铸坯断面直径在350mm以上为宜，减少中间包钢水过热度，采用铸模电磁搅拌和低速浇铸等可防止柱状晶裂纹和减少中心疏松和偏析。