硼微合金化钢以热轧代替冷轧产品的开发

通化钢铁集团有限公司FTSR薄板坯连铸连轧生产线采用硼微合金化低碳软钢技术,严格控制钢水化学成分、成品氮含量、优化连铸和轧制工艺等,成功开发硼微合金化钢TG270,并替代低碳冷轧基料SPHC板卷,产品质量和力学性能均达到用户要求.     

硼微合金化中碳钢生产试验研究

通过对湖南华菱涟源钢铁有限公司转炉→连铸流程生产中碳钢进行硼微合金化工艺的开发研究,揭示了硼微合金化的力学特征和机制。结果表明:微量的硼使钢的晶粒明显粗化,显著降低钢的屈服强度;硼对保护渣影响很小,无需针对中碳含硼钢设计特殊保护渣;将精炼过程控制Δw(N)10×10-6,加入锰铁、硅铁脱氧,在钙处理前3 min加入钛铁固氮,钙处理前1 min喂入硼线,可以保证硼稳定的收得率同时达到硼微合金化的效果,平均收得率达到78.8%;中碳钢A36-LB的第Ⅲ脆性温度区域在700~900℃,为避免角部裂纹的发生,需相应减少铸坯边部水量和总水量。     

改善钢水可浇性的生产技术实践

结合重庆钢铁炼钢厂生产工艺,分析了影响热轧带肋钢筋钢、光圆钢和SPHC等钢种钢水可浇性的主要因素,提出了改善钢水可浇性的关键共性技术措施:热轧带肋钢筋钢采用硅锰弱脱氧控制精炼出站,钢水中的w[O]=(30～50)×10~(-6);光圆钢采用硅+锰+少量铝弱脱氧控制精炼出站,钢水中的w[O]=(30～60)×10~(-6);SPHC采用高碱度渣渣洗,钢包顶渣w(FeO+MnO)5%、w(CaO)/w(Al_2O_3)=1.5～1.7;铝镇静钢采用钢包顶渣改质+钙处理,控制w[Al]≥0.020%,w[S]≤0.015%,钙处理后w[Ca]=(22～35)×10~(-6);控制LF精炼参数,开发LF分级精炼技术;钢水过热度18～23℃;提升耐火材料品质;建立钢水可浇性异常信息反馈及应对制度等。经生产现场检验,单中间包连浇炉数和钢产量均达到了公司历史最好水平。     

薄板坯连铸机生产硼微合金化钢板边部缺陷的控制

 硼微合金化是一种提高钢材性能的新技术,但是钢中加入硼元素后,钢板容易产生边部缺陷。通钢FTSR薄板坯连铸连轧生产线对SS400钢种进行硼微合金化处理后,板卷的边部缺陷问题较严重。通过研究边部缺陷产生的机制和进行现场工艺改进试验,对钢水中［Mn］、［S］、［B］、［N］等成分进行调整和严格控制,优化薄板坯连铸机二冷水配水制度,有效地解决了硼微合金化SS400钢种容易产生边部缺陷的问题。     

SPHC钢冶炼生产研究

河北敬业集团采用炉后渣洗钢水和连铸工艺成功开发了SPHC钢。在SPHC钢冶炼过程中,通过控制转炉终点化学成分、钢水温度、提高转炉终点命中率、对钢水进行渣洗、软吹氩促进夹杂物上浮、强化连铸保护浇铸等措施,改善了钢水的流动性,有效避免了连铸过程中的水口结瘤等事故。SPHC钢热卷成品的合格率达到98.5%,为进一步开发低碳低硅系列钢奠定了坚实基础。     

含硼淬透性钢的微合金化元素稳定性控制

随着市场经济的发展,越来越多的企业采用添加微量元素硼的材料制造零部件来满足强度及淬透性要求,减少贵重合金的使用,以降低成本。以含硼淬透性履带钢的微合金添加剂(Al、Ti、B等)为例,结合合金化理论分析,以炼钢实践中Al、Ti、B的变化,探讨Al、Ti、B各易氧化元素间的相互关系,确定合理控制范围,达到理想的控制稳定性。同时介绍了宝钢特钢在研制履带钢25MnTiB过程中,通过优化冶炼工艺,调整微合金元素加入方式,保证了钢水纯净度,提高了有效硼的回收率,从而提高了材料批次性能的一致性,得到用户认可,并最终进入     

攀钢低磷钢生产实践

攀钢集团攀枝花钢钒有限公司提钒炼钢厂采用单、双渣2种造渣制度进行低磷钢的生产,实际生产过程中以单渣法为主,结合单渣法低磷钢生产工业试验结果,通过对转炉终点钢水碳含量、温度等以及合金化过程增磷的控制,钢中w(P)＜0.008％比例达到97％以上;双渣工艺能够将钢中w(P)能稳定控制在0.008％以下.     

钙处理对20CrMo齿轮钢硫化物夹杂的影响

在热力学计算的基础上,分析了20CrMo含硫齿轮钢钙处理的工艺条件,并对某厂钙处理后的含硫齿轮钢轧材进行了取样研究。结果表明,RH破空后钙处理的钢水中,硫化物和钙铝酸盐能结合生成复合纺锤状和低熔点夹杂;同时,钙处理前钢中w(O)控制在10×10-6以下,可使加入的钙充分对Al2O3、硫化物进行变性,并有利于形成以MnS为核心的氧硫复合夹杂;而且钢水铝脱氧后调整钢中w(AlS)=0.015%～0.025%,并在温度较高时喂Si-Ca线,可减少凝固过程中硫的偏析。该厂通过钙处理工艺生产的含硫齿轮钢夹杂物形貌良好,各项性能均达到客户的要求。     

CSP流程薄规格高强钢夹杂物控制研究

为提高CSP产线薄规格高强钢钢水洁净度、降低成本,通过工业试验考察了不同钙线加入量对高强钢WJX 600钢水洁净度及夹杂物形貌、尺寸、组成变化的影响.试验结果表明,在现有的工艺条件下,钙线加入量对T.O含量影响不大,中包钢水w(T.O)可稳定控制在0.002 5％以内,w(N)≤0.004％;钙线加入量越多,钙处理后大...     

“全三脱”铁水转炉少渣冶炼低氮钢生产实践

在首钢京唐钢铁联合有限责任公司"全三脱"铁水少渣冶炼工艺过程中,通过生产历史数据对影响钢水氮含量因素进行分析,结果表明:转炉顶枪漏氮对钢水增氮有很大影响;采用硅铁作为提温剂可以有效控制钢水w(N)在12×10-6左右;脱碳转炉采用全程底吹氩钢水w(N)可以降低3.3×10-6;转炉熔池内w(C)=0.3%~0.4%时,加入矿石可有效降低钢水氮含量;转炉后吹以及出钢时间越长,钢中氮含量越高;采取优化措施后,脱碳转炉出钢后,可稳定控制钢包内钢水w(N)≤15×10-6,达到了冶炼低氮钢的控制要求。     

冷轧用 SPHC 钢硼微合金化工艺实践

开发了唐钢160 t LD- 160 t LF-FTSR(Flexible Thin Slab Rolling) 流程生产冷轧用SPHC 钢(≤ 0.07%C,≤0.05%Si) 硼微合金化工艺,通过在精炼过程控制钢中Al含量(平均0.038%)和 Si含量(平均 0.038%),使LF 精炼后钢中的硼含量为0.0030%～0.0040%(平均含量0.0035%),硼的收得率达64%。     

硼微合金化对SPHC钢组织、析出物以及屈服强度的影响

研究了加硼后对薄板坯连铸连轧(TSCR)流程生产的SPHC热轧钢带力学性能的影响,发现加B后热轧钢带在线检测的平均屈服强度为284 MPa,经48 h时效后,屈服强度降低至248 MPa,冷轧开卷前屈服强度降低至230 MPa,在相同生产工艺条件下加B后屈服强度降低约40 MPa.     

涟钢CSP生产SPHC钢的质量分析

对涟钢CSP生产SPHC钢进行了w（N）、洁净度及成材夹杂物分布的分析研究,同时,对钢的组织结构作了简单的分析。研究结果显示：在目前生产条件下,LF处理过程中钢液吸氮量最大,达到16．01×10^-6,且波动幅度较大;在LF精炼过程中脱氧率比较高,达到53．6％,但在精炼处理后至铸坯阶段,钢中全氧质量分数有大幅度的升高;在各工序段中,LF精炼过程中夹杂物数量最少,精炼效果明显,但后续工艺需要加强;SPHC成材夹杂物粒径以小于10um的为主,占夹杂物总量的90％以上,形态以球形为主;从铸坯中大型夹杂的来源来看,结晶器保护渣是主要来源;SPHC钢的组织分析结果显示,钢基体为珠光体-铁素体组织。     

火花源原子发射光谱法分析冷镦钢中痕量钙和硼

用铣样机进行试样表面处理,试验后选取2 mm 的切削深度,采用火花源原子发射光谱法进行冷镦钢中痕量钙和硼的测定。优化仪器分析条件,采用进口标准样品建立钙和硼的校准曲线。钙和硼的检出限均为0.2 μg/g,适用于冷镦钢中质量分数分别为0.000 1%~0.015%的钙和0.000 1%~0.012%硼的测定。对编号为B.S. CA1A 的钙硼低合金钢标准样品进行精密度考察,当钙、硼质量分数为0.002 1%和0.001 0%时,其相对标准偏差分别为3.5%和3.9%。对钙硼低合金钢标准样品和冷镦钢实际样品进行分析,测定值与认定值及湿法的测定值基本一致。     

TSCR工艺生产SPHC板过程硼微合金化对AlN、MnS析出的影响

 结合TSCR工艺生产SPHC钢热轧板过程,对微量B影响AlN、MnS的析出行为进行了试验研究与热力学分析,理论分析与热轧板在线取样的相分析结果能很好地吻合。结果表明高温时B优先于Al与N结合生成粗大的BN粒子(约900 nm),有效降低了热轧过程细小而弥散的AlN析出量,同时BN依附MnS析出而粗化MnS粒子,减弱了细小弥散析出粒子对奥氏体晶界钉扎以及相变后铁素体晶粒长大的抑制作用。     

CSP热轧低碳钢的强化机制研究

研究了CSP热轧低碳SPHC钢的微观组织、第二相粒子的析出及其对强度的影响,对马钢CSP生产的SPHC钢和常规热轧工艺的SPHC钢进行了屈服强度比较.结果表明,马钢SPHC钢的实测值比计算值高42MPa,常规工艺生产的SPHC钢实测值与计算值比较接近.对马钢SPHC钢进行透射电镜观察,观察到其中存在纳米级的、亚微米级的和微米级的3种尺寸级别的第二相粒子,马钢SPHC钢沉淀强化的强度增量为40 MPa.     

镁对低碳铝镇静钢SPHC中夹杂物变性的影响

运用热力学计算分析了镁对SPHC钢(0.065%C、0.025%Al)中夹杂物的作用,并结合80 t顶底复吹转炉流程工业试验,研究镁对SPHC钢中夹杂物的影响机理。热力学计算结果证明,当[Al]²/a_[Mg]³≤7.69×10¹⁰,钢中就会生成单独的MgO·Al₂O₃;对SPHC钢进行喂0.875 kg/t镁线的工业试验结果表明,镁处理可细化夹杂,使团簇状Al₂O₃变为细小的MgO·Al₂O₃夹杂,MnS夹杂也得到了变性,夹杂物数量减少,提高了钢液的纯净度。     

铝镇静钢SPHC浸入式水口结瘤成因和控制工艺

SPHC钢（/%:≤0.08C,≤0.05Si,0.10~0.30Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.020~0.045Al）的工艺流程为铁水预处理-150 t顶底复吹转炉-LF-双流板坯连铸-1780 mm热连轧工艺。通过水口结瘤物分析得出,水口结瘤物主要成分为Al₂O₃和高熔点（1750℃）CaO·2Al₂O₃夹杂,结瘤物外层为结构疏松的堆积状氧化铝层,中间层为网状氧化铝层,内层为水口材料的脱碳层。通过控制转炉终点[C]>0.04%,调整喂钙铁线用量,使钢液中平均钙铝比由0.03提高至0.06,精炼时软吹氩搅拌由6~8 min提高到8~10 min,连铸过程防止钢液二次氧化等工艺措施,48炉SPHC钢生产结果表明,避免了水口结瘤事故的发生。     

SPHC钢薄板坯的高温力学性能

用Gleeble热模拟试验机对SPHC钢(%:0.02C、0.18Mn、0.03Si、0.04Als)70 mm×1250 mm板坯进行600～1 350℃的力学性能的研究,并借助扫描电子显微镜和能谱仪分析了拉力试样的断口。结果表明,SPHC薄板坯的第Ⅰ和第Ⅲ脆性区分别为1 200℃～固相线及600～850℃,850～1 200℃薄板坯的塑性最好;第Ⅲ脆性区试样为沿晶界断裂;晶界处夹杂物及γ→α相变中形成的片状铁素体造成了晶界脆性,降低了第Ⅲ脆性区材料塑性。