CN113351836A - 一种改善实验室小炉炼钢性能均匀性的方法 - Google Patents

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王慧军
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Abstract

本发明公开了一种改善实验室小炉炼钢性能均匀性的方法，包括：将小炉炼钢目前的圆锥台型铸膜内径改为棱柱台型，铸膜外表面任然为圆柱形，经过化学成分配比后，进行小炉炼钢，冶炼后进行铸锭脱模，脱模完成后自然冷却到室温；其中将铸锭进行冒口切除后，加热到1200℃保温2.5～3.5h后，进行7道次轧制，终轧温度900～950℃，出口厚度20mm，随后进行自然冷却的室温。本发明的目的是提供一种改善实验室小炉炼钢性能均匀性的方法，改善铸锭由于变形不均引起的性能波动。

Description

一种改善实验室小炉炼钢性能均匀性的方法
技术领域
本发明涉及金属材料工艺性能试验方法领域，尤其涉及一种改善实验室小炉炼钢性能均匀性的方法。
背景技术
实验室小炉炼钢是开展实验室研究的基础，是确定和优化材料化学成分的必经之路。小炉炼钢的化学成分及后续的铸坯轧制变形是影响性能的关键工序，受小炉炼钢坯料单重和实验室轧机变形能力的影响，实验室小炉冶炼铸坯在模拟现场实际生产过程时，除化学成存在偏差外，小炉铸锭形状影响轧制变形过程中的均匀性，铸锭形状见图1所示。由于铸锭为圆柱台形状，上下底圆的面积不同，在轧制时设定相同的压下量时，上下底铸锭处的变形量不同，最终引起材料晶粒度不同，进而引起铸锭不同位置处性能不同。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善实验室小炉炼钢性能均匀性的方法，改善铸锭由于变形不均引起的性能波动。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种改善实验室小炉炼钢性能均匀性的方法，包括：
将小炉炼钢目前的圆锥台型铸膜内径改为棱柱台型，铸膜外表面任然为圆柱形，经过化学成分配比后，进行小炉炼钢，冶炼后进行铸锭脱模，脱模完成后自然冷却到室温；
其中将铸锭进行冒口切除后，加热到1200℃保温2.5～3.5h后，进行7道次轧制，终轧温度900～950℃，出口厚度20mm，随后进行自然冷却的室温。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
通过改进铸锭的形状，将圆柱面改为方形锥面，优化后的底面与优化前的顶面相比高度差值减小40mm，同时圆柱面改为方形的平面，有利于轧制过程的坯料夹持和翻钢，减小铸锭底端和顶端变形的不均匀，方便压下量的参数设置。材料的硬度、强度性能的均匀性明显改善，尤其是材料的抗拉强度改善明显。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为现有技术中铸锭形状；
图2为优化前后铸锭模具形状对比；
图3为优化后的铸锭形状。
具体实施方式
根据小炉冶炼单重不同，小炉冶炼有25kg、50kg和100kg等单重。为了保证小炉脱模的顺利，小炉铸锭为圆锥台型，下底为小半径圆，上底与冒口相连，一般为半径较大的圆，上下底形成一定的锥度。受铸锭形状的影响，铸锭在轧制时轧机咬入困难，铸锭形状为圆柱形，易在走钢轨道上自由翻转，在轧制过程中轧制翻钢较为困难，且不易夹持。通过对小炉炼钢铸锭进行形状优化，减小由于变形不均匀引起性能波动。将目前使用的圆柱台型铸锭，改为方棱柱台型，即铸锭下圆面改为方形面，同时在方棱铸台四个边处进行圆弧设计，如图2所示。优化前下底面为半径R55mm的圆，优化后正方形边的过渡圆弧设计为R55mm的圆弧，设计圆弧的目的是保证铸锭脱模的顺利。棱柱台的上下面之间斜度与圆锥台铸锭的锥度相同，铸锭上下底的之间的锥度不小于3.92％，保证铸锭脱模的顺利。通过改进铸锭的形状，将圆柱面改为方形锥面，优化后的底面与优化前的顶面相比高度差值减小40mm，同时圆柱面改为方形的平面，有利于轧制过程的坯料夹持和翻钢，减小铸锭底端和顶端变形的不均匀，方便压下量的参数设置。
以下结合实施例对本工艺作进一步详细说明。
一种改善实验室小炉炼钢性能均匀性的方法，将小炉炼钢目前的圆锥台型铸膜内径改为棱柱台型，铸膜外表面任然为圆柱形，经过化学成分配比后，进行小炉炼钢，冶炼后进行铸锭脱模，脱模完成后自然冷却到室温，铸锭形状见图3所示。
对比列1：
采用图1所示形状铸锭，切除铸锭冒口后，加热到1200℃保温2.5h后，进行7道次轧制，终轧温度930℃，出口厚度20mm，随后进行自然冷却到室温。
化学成分采用U75V钢轨材质化学成分，轧制为20mm后板材，冷却后对铸锭上下端相对应的位置，进行表面硬度和拉伸性能检测。
实施例1：
采用图3所示形状铸锭，切除铸锭冒口后，加热到1200℃保温2.5h后，进行7道次轧制，终轧温度930℃，出口厚度20mm，随后进行自然冷却到室温。
化学成分采用U75V钢轨材质化学成分，轧制为20mm后板材，冷却后对铸锭上下端相对应的位置，进行表面硬度和拉伸性能检测。
实施例2：
采用图3所示形状铸锭，切除铸锭冒口后，加热到1200℃保温3.0h后，进行7道次轧制，终轧温度950℃，出口厚度20mm，随后进行自然冷却到室温。
化学成分采用U75V钢轨材质化学成分，轧制为20mm后板材，冷却后对铸锭上下端相对应的位置，进行表面硬度和拉伸性能检测。
实施例3：
采用图3所示形状铸锭，切除铸锭冒口后，加热到1200℃保温3.0h后，进行7道次轧制，终轧温度900℃，出口厚度20mm，随后进行自然冷却到室温。
化学成分采用U75V钢轨材质化学成分，轧制为20mm后板材，冷却后对铸锭上下端相对应的位置，进行表面硬度和拉伸性能检测。
检测性能见表1所示，从表1中可以看出，硬度、强度性能的均匀性明显改善，尤其是材料的抗拉强度改善明显。
表1
Figure BDA0003069390320000041
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种改善实验室小炉炼钢性能均匀性的方法，其特征在于，包括：
将小炉炼钢目前的圆锥台型铸膜内径改为棱柱台型，铸膜外表面任然为圆柱形，经过化学成分配比后，进行小炉炼钢，冶炼后进行铸锭脱模，脱模完成后自然冷却到室温；
其中将铸锭进行冒口切除后，加热到1200℃保温2.5～3.5h后，进行7道次轧制，终轧温度900～950℃，出口厚度20mm，随后进行自然冷却的室温。
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