CN113059136A - 一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法 - Google Patents

一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及冷镦钢生产技术领域，尤其涉及一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法，具体包括：1)结晶器保护渣四元碱度R为0.99～1.30，R＝{w(CaO)+w(MgO)}/{w(SiO2)+w(Al2O3)}；2)保护渣熔化温度Tm与浇注钢种中最低液相线温度T1满足T1‑430≤Tm≤T1‑400；3)保护渣黏度η与拉速v满足η＝0.2/v+0.02；4)结晶器振频f与拉速v满足关系f＝78v+4.4；本发明在不改变原连铸工艺参数的前提下，合理精确化选择保护渣理化参数，合理准确地设置结晶器正弦振动参数。有效改善保护渣润滑作用，避免粘结、提高传热以保证拉速；加快液渣的形成，提高液渣膜厚度以增加结晶器弯月面处的液渣流入量，从而改善铸坯坯壳与结晶器铜板之间的润滑，并提高最终产品的质量。

Description

一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法
技术领域
本发明涉及冷镦钢生产技术领域，尤其涉及一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法。
背景技术
冷镦钢常用于制造冷墩成型的零配件及螺栓、螺钉等紧固件，近年来，随着机械加工行业的发展，市场对于配套紧固件的性能及可靠性要求越来越严格，对于冷镦钢质量也提出了更严格的要求。方坯结晶器由于断面尺寸小，结晶器散热较快，因此控制润滑、传热的结晶器保护渣配碳量控制较高，同时为防止铸坯组织不均匀而引起的冷镦开裂，需采用高黏度保护渣控制铸坯振痕，但过高的配碳和黏度会导致结晶器保护渣供渣不足，引起润滑不良，严重时会出现钩型振痕，导致线材轧制过程裂纹缺陷率较高，对品种质量影响极大。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法。保证铸坯与结晶器间的润滑效果，消除小方坯冷墩钢表面钩形振痕，稳定控制铸坯的表面质量，并提高最终产品的质量。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法，具体包括：
1)控制保护渣碱度
合理精确化选择保护渣理化参数，所选择的结晶器保护渣四元碱度R为0.99～1.30，R＝{w(CaO)+w(MgO)}/{w(SiO2)+w(Al2O3)}；w(CaO)表示CaO的质量分数，w(MgO)表示MgO的质量分数，w(SiO2)表示SiO2的质量分数，w(Al2O3)表示Al2O3的质量分数；
2)控制保护渣熔化温度
保护渣熔化温度Tm与浇注钢种中最低液相线温度T1满足T1-430≤Tm≤T1-400；
式中：Tm为保护渣熔化温度，℃，
T1为浇注高碳钢钢种中的最低液相线温度，℃；
3)控制保护渣黏度
保护渣黏度η与拉速v满足η＝0.2/v+0.02；
式中：η为保护渣黏度，Pa·s，
v为拉速，m/min；
4)控制结晶器振动参数
结晶器振频f与拉速v满足f＝78v+4.4；
式中：f为结晶器振频，次/min，
v为拉速，m/min。
结晶器振幅s与拉速v满足s＝2.2v+3；
式中：s为结晶器振幅，mm，
v为拉速，m/min。
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
本发明在不改变原连铸工艺参数的前提下，合理精确化选择保护渣理化参数，合理准确地设置结晶器正弦振动参数。良好的振动参数能够有效改善保护渣润滑作用，避免粘结、提高传热以保证拉速；低保护渣黏度、低熔点可加快液渣的形成，提高液渣膜厚度以增加结晶器弯月面处的液渣流入量，从而改善铸坯坯壳与结晶器铜板之间的润滑。
本发明保证铸坯与结晶器间的润滑效果，消除小方坯冷墩钢表面钩形振痕，稳定控制铸坯的表面质量，并提高最终产品的质量。本发明冷镦钢铸坯钩形振痕消失，振痕改善非常明显；冷镦钢裂纹缺陷率由2.06％降至0.5％以下。
具体实施方式
本发明公开了一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法，具体包括：
1)控制保护渣碱度
合理精确化选择保护渣理化参数，所选择的结晶器保护渣四元碱度R为0.99～1.30，R＝{w(CaO)+w(MgO)}/{w(SiO2)+w(Al2O3)}；w(CaO)表示CaO的质量分数，w(MgO)表示MgO的质量分数，w(SiO2)表示SiO2的质量分数，w(Al2O3)表示Al2O3的质量分数；
2)控制保护渣熔化温度
保护渣熔化温度Tm与浇注钢种中最低液相线温度T1满足T1-430≤Tm≤T1-400；
式中：Tm为保护渣熔化温度，℃，
T1为浇注高碳钢钢种中的最低液相线温度，℃；
3)控制保护渣黏度
保护渣黏度η与拉速v满足η＝0.2/v+0.02；
式中：η为保护渣黏度，Pa·s，1300℃，
v为拉速，m/min；
4)控制结晶器振动参数
结晶器振频f与拉速v满足关系f＝78v+4.4；
式中：f为结晶器振频，次/min，
v为拉速，m/min。
结晶器振幅s与拉速v满足关系s＝2.2v+3；
式中：s为结晶器振幅，mm，
v为拉速，m/min。
【实施例】
以180mm×180mm方坯生产冷镦钢为例，在不改变原连铸工艺参数的前提下，合理精确化选择保护渣理化参数，合理准确地设置结晶器正弦振动参数。
保护渣采用R{w(CaO)+w(MgO)}/{w(SiO2)+w(Al2O3)}为1.1；保护渣熔化温度1100℃，保护渣黏度0.13，Pa·s，1300℃；保护渣拉速1.8m/min。
结晶器正弦曲线振动，振幅7mm，振频188cpm。
良好的振动参数能够有效改善保护渣润滑作用，避免粘结、提高传热以保证拉速；低保护渣黏度、低熔点可加快液渣的形成，提高液渣膜厚度以增加结晶器弯月面处的液渣流入量，从而改善铸坯坯壳与结晶器铜板之间的润滑。
本发明保证铸坯与结晶器间的润滑效果，消除小方坯冷墩钢表面钩形振痕，稳定控制铸坯的表面质量，并提高最终产品的质量。以此参数多次生产冷镦钢，保护渣渣层厚度增加，铸坯钩形振痕基本消失，线材轧制结果较原保护渣改善明显，同期抽检80彼此盘条检验，仅3批次有0.02mm～0.03mm(标准≤0.05mm)的微裂纹，线材反馈较同批次原保护渣生产冷镦钢，效果较好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法，其特征在于，具体包括：
1)控制保护渣碱度
合理精确化选择保护渣理化参数，所选择的结晶器保护渣四元碱度R为0.99～1.30，R＝{w(CaO)+w(MgO)}/{w(SiO2)+w(Al2O3)}；w(CaO)表示CaO的质量分数，w(MgO)表示MgO的质量分数，w(SiO2)表示SiO2的质量分数，w(Al2O3)表示Al2O3的质量分数；
2)控制保护渣熔化温度
保护渣熔化温度Tm与浇注钢种中最低液相线温度T1满足T1-430≤Tm≤T1-400；
式中：Tm为保护渣熔化温度，℃，
T1为浇注高碳钢钢种中的最低液相线温度，℃；
3)控制保护渣黏度
保护渣黏度η与拉速v满足η＝0.2/v+0.02；
式中：η为保护渣黏度，Pa·s，
v为拉速，m/min；
4)控制结晶器振动参数
结晶器振频f与拉速v满足f＝78v+4.4；
式中：f为结晶器振频，次/min，
v为拉速，m/min。
2.根据权利要求1所述的一种消除方坯冷镦钢振痕缺陷的控制方法，其特征在于，步骤4)所述控制结晶器振动参数还包括：结晶器振幅s与拉速v满足s＝2.2v+3；
式中：s为结晶器振幅，mm，
v为拉速，m/min。
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