CN103602783B - 一种控制含硼低合金钢边裂的方法 - Google Patents

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Abstract

一种控制含硼低合金钢边裂的方法：经转炉冶炼并全过程吹氩，在冶炼中不提升烟罩；出钢至大包进行不完全脱氧；进行RH真空处理,无需吹氧；在浇铸过程中，控制二冷段的比水量不超过0.7升/公斤钢；常规进行后工序。本发明能消除B在钢中的偏析现象，防止含硼钢中的热裂纹产生及变形，提高合格率，且不需要精整工序火焰清理或切割机切角处理。

Description

一种控制含硼低合金钢边裂的方法
技术领域
本发明涉及一种低合金钢冶炼中的控制方法，具体地属于一种控制含硼低合金钢边裂的方法。
背景技术
硼（B）微合金化可以实现粗化晶粒、降低屈服强度，硼已成为部分高质量钢种不可或缺的微合金化元素。硼属裂纹敏感性较强元素，在连铸冷却过程中，钢中的硼会与氮结合，形成BN，并在奥氏体晶间析出聚集长大，降低了晶界的流动性，使再结晶温度提高。由于再结晶受阻，晶界不能迁移，应力在晶界处集中而不能消除，从而引起晶界的脆化和晶间断裂，降低了钢的热塑性，引发热裂纹产生。在此之前，含硼低合金钢板坯边裂发生率比较高，SS400和S235系列钢种生产中边裂甚至达到100%。
现有技术均是均是为了减轻缺陷程度，而进行的研究，如降低二冷强度，加入Ti合金细化晶粒或降低硼含量等，其结果均不能避免细小BN在奥氏体晶界处析出。因而热裂纹产生会继续产生。
经检索，有SS400-B含硼热轧钢卷边裂分析与改进、含硼钢边裂成因与控制等相关文献，其共同的特点是降低B含量和N含量，同时浇铸过程二冷水采取弱冷，只能做到降低发生率和减轻缺陷程度，但不能消除缺陷。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种能消除B在钢中的偏析现象，防止含硼钢中的热裂纹产生及变形，提高合格率，且不需要精整工序火焰清理或切割机切角处理的控制含硼低合金钢边裂的方法。
实现上述目的的措施：
一种控制含硼低合金钢边裂的方法，其步骤：
1）铁水脱硫后经转炉冶炼并采取全过程吹氩，在冶炼全过程中不提升烟罩；控制冶炼终点碳重量百分比含量在0.06~0.08%，终点温度不低于1690℃，其要求终点不点吹；
2）出钢至大包进行不完全脱氧：当出钢重量至钢水总重量的1/5时，按照1.5~2kg/吨钢加入活性石灰，并控制钢水中的氧含量不超过300ppm；
3）进行RH真空处理：无需吹氧，控制处理时间不超过30分钟；待处理结束后，随即按照所炼钢种的成分要求，常规加入碳粉、硼铁，控制钢水中的硼重量百分比含量为所炼钢种的最高限定值，同时控制钢水中的Mn、Si含量在申请范围内，钢水终点的N≤28ppm，B在20~40ppm，B/N≥0.7；
4）进行浇铸，在浇铸过程中，控制二冷段的比水量不超过0.7升/公斤钢，并控制矫直温度不低于950℃；
5）常规进行后工序。
本发明中主要工序的作用
本发明通过调整B/N比例，可以促进粗大BN沉淀的析出，减少原始奥氏体晶界处细小BN的析出，使坯壳均匀生长，从而避免含硼钢铸坯上出现角部横裂纹产生。
并通过在RH真空处理时间不超过30分钟，其目的是为了保证钢水成分均匀，同时降低钢水N含量。
控制连铸矫直温度高于750-950℃范围，目的在于以防进入脆性区；控制二冷段的比水量不超过0.7升/公斤钢，以使铸坯进入矫直区的角部温度避开矫直脆性区。
本发明与现有技术相比，能消除B在钢中的偏析现象，防止含硼钢中的热裂纹产生及变形，提高合格率，且不需要精整工序火焰清理或切割机切角处理。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
实施例1
一种控制含硼低合金钢边裂的方法，其步骤：
1）铁水脱硫后经转炉冶炼并采取全过程吹氩，在冶炼全过程中不提升烟罩；控制冶炼终点碳重量百分比含量在0.061%，终点温度为1692℃，终点不点吹；
2）出钢至大包进行不完全脱氧：当出钢重量至钢水总重量的1/5时，按照1.8kg/吨钢加入活性石灰，并控制钢水中的氧含量尾296ppm；
3）进行RH真空处理：不吹氧，处理时间为29分钟；待处理结束后，随即按照所炼钢种的成分要求，常规加入碳粉、硼铁，控制钢水中的硼重量百分比含量为所炼钢种的最高限定值，同时控制钢水中的Mn、Si含量在申请范围内，钢水终点的N含量为28ppm，B在20ppm，B/N=0.71；
4）进行浇铸，在浇铸过程中，二冷段的比水量为0.65升/公斤钢，矫直温度为953℃；
5）常规进行后工序。
经检测，未发现所生产的钢板存在热裂纹及变形现象。
实施例2
一种控制含硼低合金钢边裂的方法，其步骤：
1）铁水脱硫后经转炉冶炼并采取全过程吹氩，在冶炼全过程中不提升烟罩；控制冶炼终点碳重量百分比含量在0.068%，终点温度为1699℃，终点不点吹；
2）出钢至大包进行不完全脱氧：当出钢重量至钢水总重量的1/5时，按照1.5kg/吨钢加入活性石灰，并控制钢水中的氧含量为291ppm；
3）进行RH真空处理：不吹氧，处理时间为26分钟；待处理结束后，随即按照所炼钢种的成分要求，常规加入碳粉、硼铁，控制钢水中的硼重量百分比含量为所炼钢种的最高限定值，同时控制钢水中的Mn、Si含量在申请范围内，钢水终点的N含量为26ppm，B在21ppm，B/N=0.81；
4）进行浇铸，在浇铸过程中，二冷段的比水量为0.7升/公斤钢，矫直温度为958℃；
5）常规进行后工序。
经检测，未发现所生产的钢板存在热裂纹及变形现象。
实施例3
一种控制含硼低合金钢边裂的方法，其步骤：
1）铁水脱硫后经转炉冶炼并采取全过程吹氩，在冶炼全过程中不提升烟罩；控制冶炼终点碳重量百分比含量在0.068%，终点温度为1720℃，终点不点吹；
2）出钢至大包进行不完全脱氧：当出钢重量至钢水总重量的1/5时，按照2kg/吨钢加入活性石灰，并控制钢水中的氧含量为294ppm；
3）进行RH真空处理：不吹氧，处理时间为23分钟；待处理结束后，随即按照所炼钢种的成分要求，常规加入碳粉、硼铁，控制钢水中的硼重量百分比含量为所炼钢种的最高限定值，同时控制钢水中的Mn、Si含量在申请范围内，钢水终点的N含量为25ppm，B在27.5ppm，B/N=1.1；
4）进行浇铸，在浇铸过程中，二冷段的比水量为0.68升/公斤钢，矫直温度为965℃；
5）常规进行后工序。
经检测，未发现所生产的钢板存在热裂纹及变形现象。
实施例4
一种控制含硼低合金钢边裂的方法，其步骤：
1）铁水脱硫后经转炉冶炼并采取全过程吹氩，在冶炼全过程中不提升烟罩；控制冶炼终点碳重量百分比含量在0.072%，终点温度为1715℃，终点不点吹；
2）出钢至大包进行不完全脱氧：当出钢重量至钢水总重量的1/5时，按照1.6kg/吨钢加入活性石灰，并控制钢水中的氧含量为290ppm；
3）进行RH真空处理：不吹氧，处理时间为20分钟；待处理结束后，随即按照所炼钢种的成分要求，常规加入碳粉、硼铁，控制钢水中的硼重量百分比含量为所炼钢种的最高限定值，同时控制钢水中的Mn、Si含量在申请范围内，钢水终点的N含量为20ppm，B在39ppm，B/N=1.95；
4）进行浇铸，在浇铸过程中，二冷段的比水量为0.6升/公斤钢，矫直温度为975℃；
5）常规进行后工序。
经检测，未发现所生产的钢板存在热裂纹及变形现象。
实施例5
一种控制含硼低合金钢边裂的方法，其步骤：
1）铁水脱硫后经转炉冶炼并采取全过程吹氩，在冶炼全过程中不提升烟罩；控制冶炼终点碳重量百分比含量在0.079%，终点温度为1710℃，终点不点吹；
2）出钢至大包进行不完全脱氧：当出钢重量至钢水总重量的1/5时，按照1.9kg/吨钢加入活性石灰，并控制钢水中的氧含量为285ppm；
3）进行RH真空处理：不吹氧，处理时间为19分钟；待处理结束后，随即按照所炼钢种的成分要求，常规加入碳粉、硼铁，控制钢水中的硼重量百分比含量为所炼钢种的最高限定值，同时控制钢水中的Mn、Si含量在申请范围内，钢水终点的N含量为22ppm，B在36ppm，B/N=1.64；
4）进行浇铸，在浇铸过程中，二冷段的比水量为0.6升/公斤钢，矫直温度为975℃；
5）常规进行后工序。
经检测，未发现所生产的钢板存在热裂纹及变形现象。
上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。

Claims (1)

1.一种控制含硼低合金钢边裂的方法，其步骤：
1）铁水脱硫后经转炉冶炼并采取全过程吹氩，在冶炼全过程中不提升烟罩；控制冶炼终点碳重量百分比含量在0.06~0.08%，终点温度不低于1690℃，其要求终点不点吹；
2）出钢至大包进行不完全脱氧：当出钢重量至钢水总重量的1/5时，按照1.5~2kg/吨钢加入活性石灰，并控制钢水中的氧含量不超过300ppm；
3）进行RH真空处理：无需吹氧，控制处理时间不超过30分钟；待处理结束后，随即按照所炼钢种的成分要求，常规加入碳粉、硼铁，控制钢水中的硼重量百分比含量为所炼钢种的最高限定值，同时控制钢水中的Mn、Si含量在申请范围内，钢水终点的N≤28ppm，B在20~40ppm，B/N≥0.81；
4）进行浇铸，在浇铸过程中，控制二冷段的比水量不超过0.7升/公斤钢，并控制矫直温度不低于950℃；
5）常规进行后工序。
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