RH精煉開發(fā)冷軋用超低碳鋼技術(shù)

采用工業(yè)試驗,研究rh-mfb生產(chǎn)超低碳鋼過程中的脫碳規(guī)律和rh脫碳后的增碳規(guī)律。試驗結(jié)果:(1)采用真空室快速壓降速率、較長的極限真空保持時間,可使rh具有強大的脫碳能力,rh脫碳結(jié)束后鋼水w(c)可達到8×10-6的水平。(2)鋼包、鋼包覆蓋劑、中包覆蓋劑和連鑄保護渣等采用低碳材料,可以有效防止rh脫碳后的鋼水增碳,可以將增碳量控制在4×10-6的水平。

介紹了冷軋低碳鋼a1008的生產(chǎn)工藝,指出控制鋼水中碳含量和夾雜物含量是生產(chǎn)順行和產(chǎn)品質(zhì)量保證的關(guān)鍵。終軋溫度、卷取溫度和退火溫度的控制是影響最終性能和硬度的主要因素。通過綜合分析檢驗,研制開發(fā)的冷軋低碳鋼a1008的各項性能均滿足標準要求。

馬鋼csp生產(chǎn)線,采用"轉(zhuǎn)爐-rh-lf-csp"工藝流程,通過對轉(zhuǎn)爐出鋼碳的合理控制、rh真空處理工藝優(yōu)化、lf爐增碳量的控制、使用低碳原材料,成功開發(fā)出[c]<50ppm的超低碳鋼。

簡要介紹了冷軋超低碳搪瓷鋼板的成分特點及工藝要求,分析了鋼板的組織結(jié)構(gòu)及析出相,研究了冷變形對氫在鋼板中擴散系數(shù)和穿透時間的影響。實際批量生產(chǎn)結(jié)果表明,以超低碳為基礎(chǔ)、添加適量的合金元素,采用合適的工藝制度生產(chǎn)的冷軋鋼板既具有優(yōu)良的成形性能,又具有優(yōu)良的抗鱗爆性能。

應(yīng)用ag-is100kn島津電子萬能試驗機測試超低碳鋼冷軋薄板的拉伸性能,分析了試驗溫度(-40～200℃)、軋制方向和試樣厚度(0.27～0.35mm)對其拉伸性能的影響。研究結(jié)果表明:抗拉強度隨著溫度的升高先降低而又略有增加,在200℃時材料出現(xiàn)屈服平臺,其強度為135mpa。伸長率a值隨著溫度的升高先增加后降低,而后又有所增加?？v向試樣的抗拉強度和伸長率值較橫向試樣的高5%～15%。0.27mm厚度試樣的抗拉強度最高,伸長率最小,0.3mm厚度試樣抗拉強度最小、伸長率最大。

應(yīng)用6σ法對影響連鑄過程的增碳因素進行分析,使用單因子方差分析法考察了鋼包磚襯、開澆渣種類、中間包涂料批次、中包渣批次、保護渣種類等因素對超低碳鋼增碳量的影響.結(jié)果表明,鋼包磚襯、開澆渣種類、保護渣種類是影響超低碳鋼增碳的主要因素.根據(jù)研究結(jié)果,在生產(chǎn)中采取了使用無碳磚襯鋼包、無碳開澆渣、低碳結(jié)晶器保護渣等措施,鑄坯增碳量顯著降低,超低碳鋼連鑄工序增碳量小于3×10-6.

以遷鋼rh爐為背景,通過rh真空處理脫碳數(shù)學(xué)模型研究了不同真空壓降模式對整體碳含量的影響。模型計算結(jié)果表明,真空度提高越快,脫碳反應(yīng)的脫碳速率越大,所得到的終點碳含量也越低,真空度達到5kpa的時間提前3min,終點碳的質(zhì)量分數(shù)可降低20×10-6左右;真空壓降平臺出現(xiàn)前后,整體脫碳速率分別出現(xiàn)峰值的變化;消除真空壓降平臺后增加了2個峰值之間的脫碳速率,達到了在較短時間內(nèi)獲得更低碳含量的目的。

眾所周知,薄板的材質(zhì)受織構(gòu)的影響。對于深沖鋼板和硅鋼片的開發(fā),織構(gòu)尤其重要。以前對織構(gòu)的研究基本上是以冷軋和退火為中心進行的,對熱軋織構(gòu)的形成研究甚少。本文從提高深沖性能出發(fā),對含ti超低碳鋼于鐵素體相變溫度區(qū)熱軋形成的織構(gòu)進行了研究。試驗用材為250mm厚連鑄坯。把試驗用材加熱至1250°c,保溫lh,軋成30mm厚,終軋溫度在1000°c以上?？绽浜蠼厝?00mm。長250mm,再次加熱到1000°c,保溫lh,于ar_3相變點以上溫度經(jīng)兩道次熱軋成12mm厚,空冷到800°c時以四道連軋

低碳鋼 低碳鋼（mildsteel）為碳含量低于0.25%的碳素鋼，因其強度 低、硬度低而軟，故又稱軟鋼。它包括大部分普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和一部 分優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，大多不經(jīng)熱處理用于工程結(jié)構(gòu)件，有的經(jīng)滲碳和 其他熱處理用于要求耐磨的機械零件。 低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強度和硬度較低，塑 性和韌性較好。因此，其冷成形性良好，可采用卷邊、折彎、沖壓等 方法進行冷成形。這種鋼還具有良好的焊接性。含碳量從0.10%至 0.30%低碳鋼易于接受各種加工如鍛造，焊接和切削，常用于制造鏈 條，鉚釘，螺栓，軸等。 特性：低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強度和硬度較 低，塑性和韌性較好。因此，其冷成形性良好可采用卷邊、折彎、沖 壓等方法進行冷成形。這種鋼材具有良好的焊接性。碳含量很低的低 碳鋼硬度很低，切削加工性不佳，正火處理可以改善其切削加工性。 低碳鋼有

低碳鋼

分別采用基于薄板坯連鑄連軋(csp)工藝和傳統(tǒng)熱連軋工藝條件下的低碳鋼板作為冷軋基料,在實驗室模擬現(xiàn)場工藝進行了冷軋和退火。通過金相觀察和x射線衍射織構(gòu)分析,比較了兩種工藝下低碳鋼板的組織和織構(gòu)演變的規(guī)律。結(jié)果表明:兩種試樣冷軋后α取向線上顯著增加的織構(gòu)有較大的區(qū)別,csp工藝下是{001}〈110〉,而傳統(tǒng)工藝下是{112}〈110〉;在同樣的冷軋及退火工藝條件下,csp條件下的鋼板在退火過程中發(fā)生再結(jié)晶需要的溫度更高,時間更長;對于csp鋼板,退火對γ取向線的影響要大于冷軋對其的影響,而對于傳統(tǒng)熱連軋鋼板,冷軋和退火過程對γ取向線都有比較大的影響。

采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、拉伸試驗機等儀器,結(jié)合熱軋板板形測量對冷軋低碳鋼薄板邊裂原因進行了分析。結(jié)果表明:由于熱軋板邊部部分區(qū)域未發(fā)生完全再結(jié)晶,導(dǎo)致在冷軋時未再結(jié)晶區(qū)域和再結(jié)晶區(qū)域的變形抗力不一,造成了冷軋板的邊裂。

葉熱加工工藝曳20年月第卷第期 表1試驗鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù),%) tab.1compositionofexperimentalsteel(wt%) csimnpsalcafe 0.0420.0130.20.0150.0080.0260.0034余量 冷軋低碳鋼薄板主要應(yīng)用于汽車堯家電等行業(yè)遙 汽車行業(yè)是最大用戶袁其發(fā)展對高強度堯良好成形性 能的板帶產(chǎn)品提出了更高的要求遙目前袁我國的各大 鋼鐵企業(yè)及研究機構(gòu)都在努力發(fā)展綜合性能優(yōu)良的 板帶鋼產(chǎn)品以滿足汽車工業(yè)發(fā)展的需要遙冷軋退火 工藝已有較多研究袁并逐步應(yīng)用于實際生產(chǎn) [1] 遙為冷 軋退火技術(shù)進一步應(yīng)用于低碳帶鋼生產(chǎn)袁改善生產(chǎn) 工藝堯降低生產(chǎn)成本堯提高質(zhì)量 [2] 遙為此袁進行了低碳 帶鋼冷軋退火的試驗研究遙本文采用傳統(tǒng)熱軋的低 碳鋼板作為冷軋基料袁在試驗

采用基于薄板坯連鑄連軋(csp)工藝條件下的低碳鋼板作為冷軋基料,在實驗室模擬現(xiàn)場工藝進行了冷軋和罩式退火,利用x射線衍射和電子背散射衍射(ebsd)分析了退火過程中的織構(gòu)和微區(qū)取向的變化,并對csp條件冷軋板再結(jié)晶織構(gòu)的形成機制進行了討論。結(jié)果表明:γ取向線在再結(jié)晶發(fā)生后增加比較明顯,但在晶粒長大階段卻略有降低。形變亞晶在再結(jié)晶過程中發(fā)生合并長大,這些具有大角度晶界的亞晶將是再結(jié)晶形核的基礎(chǔ)。以較小的晶內(nèi)平均取向差和較大的晶粒間取向差為判據(jù),利用ebsd技術(shù)選取了最有可能成為再結(jié)晶晶核的亞晶,這些亞晶存在著以{111}取向為主的擇優(yōu)取向。再結(jié)晶晶粒的生長速度在隨后的整個退火過程中存在較大差異,{111}再結(jié)晶新晶粒的生長速度在晶粒長大階段受到抑制,可能是其最終成品γ取向線取向分布密度下降的原因。再結(jié)晶初期晶核的擇優(yōu)取向與其生長速度的差異共同作用決定了再結(jié)晶的最終織構(gòu)。

通過對邯鋼供冷軋用低碳鋼卷板縱裂形貌、分布特征進行分析,闡述了低碳鋼縱裂產(chǎn)生的機理及影響因素,通過采取有效措施使低碳鋼縱裂得到有效控制。

含Ti超低碳鋼的氫滲透實驗研究

通過鐵水脫硫—轉(zhuǎn)爐—(lf+rh)—薄板坯連鑄機工藝路線生產(chǎn)超低碳鋼,可有效控制鋼中碳、氮含量,其中碳質(zhì)量分數(shù)不大于0.0030%,氮質(zhì)量分數(shù)不大于0.0035%。該工藝還可提高鋼水的純凈度和可澆性,實現(xiàn)連鑄的多爐連澆。

對于精煉能力不足的煉鋼廠，采用rh真空單重精煉工藝替代雙重精煉工藝，具有積極意義。但是和rh＋lf或lf＋rh雙重精煉工藝不同，采用rh真空單重精煉工藝開發(fā)冶煉冷軋超低碳鋼，主要難點在于鋼中夾雜物控制，控制不恰當會嚴重影響澆鑄性能。使用適量鋁渣作為頂渣改質(zhì)劑和優(yōu)化rh真空爐的過程控制．取得較好效果。

分析和確定了rh精煉的初始碳含量、提升氣體流量和轉(zhuǎn)爐終點氧含量,并進行生產(chǎn)實踐。結(jié)果表明,rh進站初始碳含量應(yīng)控制在250×10~(-6)~400×10~(-6),轉(zhuǎn)爐出鋼時終點氧含量應(yīng)控制在250×10~(-6)~400×10~(-6)。實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明,在ph處理初期(0~3min),各爐次脫碳速率最大值可達到98×10~(-6)/min,在脫碳終點時,碳含量在12×10~(-6)左右。

在充分考慮rh平衡碳氧濃度的前提下,建立脫碳反應(yīng)數(shù)學(xué)模型.以210t超低碳鋼rh冶煉工藝為背景,詳細給出數(shù)學(xué)模型的建立原則與過程.將模擬結(jié)果與實際測量數(shù)據(jù)進行對比發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)模型與實際測量數(shù)據(jù)有很好的吻合度.碳元素在鋼液內(nèi)存在一定的不均勻性,真空室自由液面下降管上方碳元素質(zhì)量分數(shù)最小,鋼渣界面處上升管右側(cè)碳元素質(zhì)量分數(shù)最大,循環(huán)20min后,二者相差0.0025%左右.

結(jié)合本鋼的生產(chǎn)實際討論了真空脫碳反應(yīng)的機理及其影響因素,分析了轉(zhuǎn)爐終點鋼水[c]和[o]、真空度、鋼水循環(huán)量等因素對生產(chǎn)超低碳鋼的影響。

漣鋼一煉軋廠為提高超低碳鋼冶煉水平,合理控制轉(zhuǎn)爐出鋼碳含量及氧含量,優(yōu)化并準確控制真空處理工藝參數(shù),使用低碳原材料,逐步提高了超低碳鋼碳的控制合格率。