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
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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
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
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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