CN109128074B - 一种可热送热装的微合金钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种可热送热装的微合金钢的生产方法，钢的组分除Fe外，还可包括C、Si、Mn、P、S、Al、Nb、Ti、Cr、Mo、Ni、Cu、B、N、O及不可避免的杂质元素，其中O≤0.002%、Nb≤0.11%、Ti=0.008%~0.020%且Ti/N≥3.4、B=0.001%~0.004%；热送热装工艺包括：1）连铸坯矫直时表面温度850~950℃，热送热装时表面温度500~850℃；铸坯优先采用辊道直接送装，或者喷号后吊运下线但不堆垛，经自然冷却再上线装炉；2）加热过程预热段炉膛温度大于热送热装时铸坯表面温度。本发明方法有效避免了微合金钢连铸坯两相区热送热装造成的钢板表面星裂，使微合金钢热送热装的工业化生产成为可能，且降低了生产成本，工艺简单。
Description
技术领域
本发明属于微合金钢生产技术领域，特别是涉及一种可热送热装的微合金钢的生产方法。
背景技术
热送热装技术可以减少坯料再加热过程的能源消耗，缩短加热时间从而减少烧损，简化生产流程和提高生产节奏，以及减少坯料库存厂房面积和劳动力投入等作用，因而热送热装技术可以显著降低生产成本。
然而对含Ti、Nb的微合金钢，连铸坯采用热送热装工艺后，在轧制过程中容易发生表面星裂问题。有研究表明，表面温度在两相区进行热送热装时，经奥氏体化加热后，容易导致铸坯表面金属中奥氏体晶界处仍存在先共析铁素体膜（也称仿晶界铁素体），并且伴随着碳氮化物等第二相的析出，降低了结合界面的热塑性，轧制过程中裂纹容易在这些区域形成并扩展。
由于国内外现有中厚板生产线大多数采用长流程生产线，连铸坯经矫直、火焰切割、去毛刺、喷号、辊道输送或吊运后，装炉时铸坯表面温度常位于两相区，因此目前微合金钢连铸坯一般采用先下线堆垛，然后进行温装（铸坯表面温度500℃以下）或冷装的生产模式。
发明内容
针对现有微合金钢热送热装出现的问题，本发明的目的在于提供一种可热送热装的微合金钢的生产方法。
本发明的技术方案是：
一种可热送热装的微合金钢的生产方法，微合金钢的组分除Fe外，还可包括C、Si、Mn、P、S、Al、Nb、Ti、Cr、Mo、Ni、Cu、B、N、O及不可避免的杂质元素，其中O≤0.002%、Nb≤0.11%、Ti=0.008~0.020%且Ti/N≥3.4、B=0.001~0.004%，以上按重量百分比计；该微合金钢的热送热装工艺包括：
1）连铸坯矫直时表面温度850~950℃，热送热装时表面温度500~850℃；铸坯优先采用辊道直接送装，或者喷号后吊运下线但不堆垛，经自然冷却再上线装炉；
2）加热过程预热段炉膛温度大于热送热装时铸坯表面温度。
本发明的微合金钢可热送热装的原理是：硼是淬透性元素，提高过冷奥氏体的稳定性，使CCT曲线右移；且钢中固溶的微量硼，容易在奥氏体晶界发生偏聚，强烈抑制先共析铁素体在晶界上的形核，从而有利于块状或多边形铁素体的生成，同时抑制碳氮化物在奥氏体与铁素体相界面上的析出。因此，本发明通过在微合金钢中添加微量的固溶硼，并控制两相区温度范围内铸坯表面的冷却，改变两相区内先共析铁素体相变和碳氮化物析出的状态，从而有效避免微合金钢热送热装后奥氏体化加热过程中生成仿晶界铁素体及其导致的星裂发生。
本发明的有益效果：避免了微合金钢连铸坯两相区热送热装造成的钢板表面星裂，使微合金钢热送热装的工业化生产成为可能。而且提出的方法对连铸工艺未作特别要求，容易保证连铸坯的质量，对连铸坯也不用采取特别措施，本发明工艺简单、易于实现。此外，微合金钢中添加微量的固溶硼，不仅能够提高钢的强度，而且由于硼是表面活性元素，能够吸附在硫化物及氧化物表面，阻止夹杂进一步长大，使夹杂变得细小、圆整，硼在晶界的偏聚也抑制了夹杂在晶界的生成，并强化了晶界，有降低裂纹扩展速度的作用，因此，微合金钢中添加微量的固溶硼，还可以提高钢的韧性、降低钢的韧脆转变温度。
具体实施方式
以下通过实施例和对比例对本发明作进一步的说明。
表1为本发明实施例和对比例中微合金钢的化学成分。
表1 实施例和对比例中微合金钢的化学成分（重量百分比，%）
实施例1：微合金钢的化学成分如表1所示。浇注成10块260×2080mm的连铸坯，矫直时表面温度为900~910℃，经切割、去毛刺、喷号后，吊运下线但不堆垛，自然冷却一段时间后，再进行热送热装。热送热装时铸坯表面温度分别为757℃、723℃、698℃、670℃、644℃、611℃、592℃、565℃、533℃和506℃，进炉后预热段炉膛温度为770~790℃。轧后钢板厚度均为32mm，钢板表面均没有出现星裂。
对比例1：微合金钢的化学成分如表1所示，与实施例1相比，未有意添加硼。浇注成13块260×2080mm的连铸坯，矫直时表面温度为900~910℃，经切割、去毛刺、喷号后，吊运下线堆垛，盖保温罩，再进行热送热装。热送热装时铸坯表面温度为640~680℃，进炉后预热段炉膛温度为770~790℃。轧后钢板厚度为12~56mm，钢板表面均出现星裂。
实施例2：微合金钢的化学成分如表1所示。浇注成16块220×1880mm的连铸坯，矫直时表面温度为860~870℃，经切割、去毛刺、喷号后，采用辊道直接热送热装。热送热装时铸坯表面温度为590~610℃，进炉后预热段炉膛温度为750~790℃。轧后钢板厚度为16~48mm，钢板表面均没有出现星裂。
对比例2：微合金钢的化学成分如表1所示，与实施例2相比，未有意添加硼。浇注成15块220×1880mm的连铸坯，矫直时表面温度为860~870℃，经切割、去毛刺、喷号后，吊运下线堆垛，盖保温罩，再进行热送热装。热送热装时铸坯表面温度为580~620℃，进炉后预热段炉膛温度为750~770℃。轧后钢板厚度为16~48mm，钢板表面均出现星裂。
实施例3：微合金钢的化学成分如表1所示。浇注成7块300×2280mm的连铸坯，矫直时表面温度为940~950℃，经切割、去毛刺、喷号后，采用辊道直接热送热装。热送热装时铸坯表面温度为700~740℃，进炉后预热段炉膛温度为780~800℃。轧后钢板厚度均为25mm，钢板表面均没有出现星裂。
对比例3：微合金钢的化学成分如表1所示，与实施例3相比，未有意添加硼。浇注成7块300×2280mm的连铸坯，矫直时表面温度为940~950℃，经切割、去毛刺、喷号后，采用辊道直接热送热装。热送热装时铸坯表面温度为700~740℃，进炉后预热段炉膛温度为780~800℃。轧后钢板厚度均为25mm，钢板表面均出现星裂。
Claims (1)
1.一种可热送热装的微合金钢的生产方法，其特征在于：微合金钢的组分除Fe外，还包括C、Si、Mn、P、S、Al、Nb、Ti、Cr、Mo、Ni、Cu、B、N、O及不可避免的杂质元素，其中O≤0.002%、Nb≤0.11%、Ti=0.008%~0.020%且Ti/N≥3.4、B=0.001%~0.004%，以上按重量百分比计；热送热装工艺包括：
1）连铸坯矫直时表面温度850~950℃，热送热装时表面温度500~850℃；铸坯采用辊道直接送装，或者喷号后吊运下线但不堆垛，经自然冷却再上线装炉；
2）加热过程预热段炉膛温度大于热送热装时铸坯表面温度。
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