CN110846578B - 一种具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢及其制备方法 - Google Patents

一种具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢及其制备方法,属于冶炼技术和轧制技术领域。提供的制备方法根据钢水成分特性,合理匹配拉速、过热度、结晶器水、二冷水、合理选用保护渣以及轧制过程中修改BD2轧机孔型,更改BD2轧机轧辊类型,控制BD2轧机轧出量,解决了高强耐候热轧310乙字钢成品表面裂纹率偏高的问题,提高了高强耐候热轧310乙字钢成品合格率,获得的高强耐候热轧310乙字钢的成品表面裂纹率在2%以下。

Description

一种具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢及其制备 方法
技术领域
本发明属于冶炼技术和轧制技术领域,具体涉及一种具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢及其制备方法。
背景技术
高强耐候热轧310乙字钢是制造铁路敞车车厢中梁的专用特殊型钢,是列车高速、重载的重要保证。高强耐候乙字钢与普通碳素钢相比,具有高强度、耐腐蚀性、可焊性及良好的低温冲击韧性,冶炼过程中,通常需要添加一定量的Cu、Ni、Cr等合金元素来提高其耐腐蚀性能,导致其冶炼难度增大。同时,乙字钢断面复杂,轧制难度较大,高强耐候310乙字钢产品表面易产生裂纹,导致其成材率偏低,制造成本增大。
发明内容
针对现有技术中存在的问题的一个或多个,本发明的一个方面提供一种具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢,所述具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢的化学成分为:C:0.13~0.14%、Si:0.38%~0.43%、Mn:1.38%~1.40%、Cr:0.233~0.237%、Ni:0.284~0.298%、Cu:0.265%~0.316%、V:0.085~0.094%、P≤0.025%、S≤0.015%,余量为Fe和不可避免的杂质;
其中所述具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢的成品表面裂纹率在2%以下。
本发明另一方面提供一种具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢的制备方法,将上述提及的具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢的化学成分的钢水依次进行以下程序:转炉冶炼→LF精炼→矩形坯连铸→加热炉加热→BD机轧制→CCS轧制→冷床冷却→矫直→入库,获得所述具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢。
上述矩形坯连铸过程中,铸坯的拉矫温度≥850℃,避开高温脆性区,铸机拉速控制在0.5m/min-0.6m/min,电磁搅拌正常开启,结晶器水量为3200L/min,二次冷却比水量为0.15-0.20L/kg,采用中冷水表,过热度控制在25℃-35℃,采用熔点为1220-1230℃及熔速为55-59S的保护渣,整体水口保护浇铸,水口插入深度控制在120mm以下,铸坯缓冷48小时以上,对连铸坯表面进行逐支检查,同时对铸坯内部质量进行热酸检验。
对上述铸坯内部质量进行热酸检验的结果为:中心疏松≤0.5级的比例为100%,中心缩孔≤0.5级的比例为100%,中心裂纹≤0.5级的比例为100%,无中间裂纹的比例为100%,无皮下裂纹的比例为100%,无角部裂纹的比例为100%,无皮下皮袍的比例为100%。
上述连铸坯的断面尺寸为415×320mm。
上述BD机轧制过程中,修改BD2轧机孔型,更改BD2轧机轧辊类型,控制BD2轧机轧出量。其中所述修改BD2轧机孔型具体为:BD2轧机C孔修改使用R650圆弧过度,D孔修改假肩角度由80.06度改为82.8度,使用r650圆弧过度,E孔修改使用R650圆弧过度。所述更改BD2轧机轧辊类型具体为:将BD2轧机钢辊更换为电焊辊,保证产品表面质量稳定。所述控制BD2轧机轧出量具体为:由轧制230支改为轧制160支。
基于以上技术方案提供的具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢的制备方法根据钢水成分特性,合理匹配拉速、过热度、结晶器水、二冷水、合理选用保护渣以及轧制过程中修改BD2轧机孔型,更改BD2轧机轧辊类型,控制BD2轧机轧出量,解决了高强耐候热轧310乙字钢成品表面裂纹率偏高的问题,提高了高强耐候热轧310乙字钢成品合格率,获得的高强耐候热轧310乙字钢的成品表面裂纹率在2%以下。
附图说明
图1为现有技术中矩形连铸坯横向裂纹图;
图2为现有技术中矩形连铸坯热酸后呈现的内部缺陷图;
图3为现有310乙字钢成品缺陷图;
图4为现有310乙字钢成品缺陷图;
图5为现有310乙字钢成品的缺陷部位未腐蚀的金相图;
图6为现有310乙字钢成品的缺陷部位腐蚀后的金相图;
图7为本发明的铸坯内部质量图:
图8为本发明的310乙字钢成品图。
具体实施方式
本发明所要解决的技术问题是提供一种改善高强耐候热轧310乙字钢表面质量的方法,用于解决高强耐候热轧310乙字钢表面裂纹率偏高的问题,提高产品成材率。
下面将结合实施例对本发明做进一步详细说明。
如表1所示,示出了本发明采用的实施例1-4的钢水化学成分表。
表1.各实施例化学成分(质量百分数/%)
实施例 C Si Mn P S Cr Ni Cu V
实施例1 0.13 0.38 1.38 0.012 0.012 0.234 0.284 0.277 0.09
实施例2 0.14 0.42 1.39 0.014 0.010 0.234 0.298 0.316 0.085
实施例3 0.13 0.44 1.40 0.016 0.011 0.233 0.291 0.265 0.094
实施例4 0.13 0.43 1.38 0.017 0.007 0.237 0.285 0.269 0.091
将上表1列出的各实施例的钢水分别按照以下工序进行冶炼:转炉冶炼→LF精炼→矩形坯连铸→加热炉加热→BD机轧制→CCS轧制→冷床冷却→矫直→入库,获得310乙字钢成品。其中工艺转炉冶炼、LF精炼、加热炉加热、CCS轧制、冷床冷却、矫直等工序均可以按照现有技术中公开的生产310乙字钢的工艺参数进行冶炼操作(孙秉云,310乙字钢的试制,包钢科技,1999年第1期,P46-62;贾攀,YQ450NQR1乙字钢拉裂缺陷成因分析,四川冶金,2007年6月,第29卷第3期,P7-10;姜德刚等,钒氮微合金化提高高强乙字钢的低温冲击韧性,包钢科技,2008年8月,第34卷第4期,P52-55),这对于本领域技术人员是熟知的常规技术操作。
本发明的轧制具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢的方法则是根据钢水成分特性,合理匹配拉速、过热度、结晶器水、二冷水、合理的选用保护渣以及轧制过程中修改BD2轧机孔型,更改BD2轧辊类型,控制BD2轧机轧出量,从而解决了高强耐候热轧310乙字钢成品表面裂纹率偏高的问题,提高了高强耐候热轧310乙字钢成品合格率。
具体为:
1)在矩形坯连铸过程中,控制铸坯的拉矫温度≥850℃,避开高温脆性区,铸机拉速控制在0.5m/min-0.6m/min,电磁搅拌正常开启,结晶器水量为3200L/min,二次冷却比水量为0.15-0.20L/kg,采用中冷水表,过热度控制在25℃-35℃,采用较高熔点及熔速的保护渣(熔点:1225℃,熔速:57S),整体水口保护浇铸,水口插入深度控制在120mm以下,铸坯缓冷48小时以上,增加铸坯热酸检验频次,加强监控铸坯皮下及表面裂纹,连铸坯断面尺寸为415×320mm的矩形坯。其中对连铸坯表面进行逐支检查,同时对铸坯内部质量进行热酸检验,检查过程中未发现明显的铸坯表面及内部质量缺陷,铸坯质量良好。表2示出了实施例1-4的矩形坯连铸过程中的拉速和过热度控制参数,表3列出了实施例1-4制备得到的矩形连铸坯热酸检验结果。
表2.各实施例拉速及过热度控制
实施例 过热度(℃) 拉速(m/min)
实施例1 33 0.55
实施例2 27 0.53
实施例3 30 0.58
实施例4 26 0.56
表3.各实施例矩形连铸坯热酸检验结果
Figure BDA0002286595830000031
Figure BDA0002286595830000041
2)在BD机轧制过程中,修改BD2轧机孔型,更改BD2轧辊类型,控制BD2轧机轧出量。其中BD2轧机C孔修改使用R650圆弧过度,D孔修改假肩角度由80.06度改为82.8度,使用r650圆弧过度,E孔修改使用R650圆弧过度;将BD2轧机钢辊更换为电焊辊,保证产品表面质量稳定;控制BD2轧机轧出量,由原先的轧制230支改为目前160支。
最后对制备得到的高强耐候热轧310乙字钢成品表面进行逐支检查,高强耐候热轧310乙字钢成品表面裂纹率明显减少,裂纹率降低至2%以下。下表4列出了各实施例高强耐候热轧310乙字钢成品表面裂纹率检查结果。可以看出,各实施例具有良好的表面质量,高强耐候热轧310乙字钢成品表面裂纹率控制在2%以下,提高了高强耐候热轧310乙字钢成材率。
表4.各实施例高强耐候热轧310乙字钢成品表面裂纹率检查结果
实施例 成品表面裂纹率/%
实施例1 0.78
实施例2 1.25
实施例3 1.77
实施例4 1.32
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢的制备方法,其特征在于,将具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢的化学成分的钢水依次进行以下程序:转炉冶炼→LF精炼→矩形坯连铸→加热炉加热→BD机轧制→CCS轧制→冷床冷却→矫直→入库,获得所述具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢;所述具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢的化学成分为:C:0.13~0.14%、Si:0.38%~0.43%、Mn:1.38%~1.40%、Cr:0.233~0.237%、Ni:0.284~0.298%、Cu:0.265%~0.316%、V:0.085~0.094%、P≤0.025%、S≤0.015%,余量为Fe和不可避免的杂质;
所述矩形坯连铸过程中,铸坯的拉矫温度≥850℃,避开高温脆性区,铸机拉速控制在0.5m/min-0.6m/min,电磁搅拌正常开启,结晶器水量为3200L/min,二次冷却比水量为0.15-0.20L/kg,采用中冷水表,过热度控制在25℃-35℃,采用熔点为1220-1230℃及熔速为55-59s的保护渣,整体水口保护浇铸,水口插入深度控制在120mm以下,铸坯缓冷48小时以上,对连铸坯表面进行逐支检查,同时对铸坯内部质量进行热酸检验;
所述BD机轧制过程中,修改BD2轧机孔型,更改BD2轧机轧辊类型,控制BD2轧机轧出量;
所述修改BD2轧机孔型具体为:BD2轧机C孔修改使用R650圆弧过度,D孔修改假肩角度由80.06度改为82.8度,使用R650圆弧过度,E孔修改使用R650圆弧过度;
所述更改BD2轧机轧辊类型具体为:将BD2轧机钢辊更换为电焊辊;
所述控制BD2轧机轧出量具体为:由轧制230支改为轧制160支。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,对所述铸坯内部质量进行热酸检验的结果为:中心疏松≤0.5级的比例为100%,中心缩孔≤0.5级的比例为100%,中心裂纹≤0.5级的比例为100%,无中间裂纹的比例为100%,无皮下裂纹的比例为100%,无角部裂纹的比例为100%,无皮下皮袍的比例为100%。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述连铸坯的断面尺寸为415×320mm。
4.权利要求1-3中任一项所述的制备方法制备的具有低表面裂纹率的高强耐候热轧310乙字钢,其成品表面裂纹率在2%以下。
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