专利名称：生产含铌微合金钢的方法
技术领域：
本发明是涉及轧钢技术领域，特别是涉及一种生产含铌微合金钢的方法。
背景技术：
连铸坯热送热装具有提高生产率、降低能耗和减少连铸坯氧化烧损的作用。生产实践表明，在热装温度为600°C、热装比50%时，热轧加热炉的生产率可提高约30%、节约能耗约20%。因此，很多钢铁企业采取连铸坯热送热装技术(首钢，一种采用直接热送、热装工艺生产合金塑料模具钢的方法，申请号2008102M731. 9)。然而，对微合金钢，特别是含Nb 微合金钢中部分钢种热送热装生产过程中轧件表面易产生质量缺陷，成品钢卷中部出现线状和疤状缺陷，严重时难以修复、甚至报废，从而造成巨大的经济损失。分析发现缺陷发生在装炉温度500°C以上。因此，一般规定含Nb微合金钢不宜采用热送热装工艺，但其它不含 Nb钢种采用热装和冷装两种生产方法均未产生该类缺陷，因而说明此缺陷是在铸坯空气中冷却或加热炉加热过程中产生，与钢种的自身特性有关。据有关文献报道，产生该类缺陷的原因主要有两点一、铸坯表面的铸态组织；二、复杂的热应力与相变应力叠加超出了钢的高温强度造成铸坯表面的沿晶裂纹(帅习元，热送直装亚包晶桥板钢表面疤状缺陷原因分析，轧钢，2006，23(4) 10 — 13)。
发明内容
本发明的目的就是针对含Nb微合金钢热送热装生产过程中轧件表面易产生质量缺陷问题，提供一种避免缺陷产生的工艺方法，通过测量含Nb微合金钢铸坯的高温热塑性，将其第三脆性温度区间(600-900°C )最低断面收缩率RA作为判据，当RA>40%的含Nb微合金钢可以考虑热送热装，从而扩大了热送热装钢种的比例，大幅度地降低轧钢加热炉的燃料消耗和金属烧损，提高劳动生产率的生产含铌微合金钢的方法。本发明的解决方案是这样的本发明包括以下步骤
(1)、测量含Nb微合金钢铸坯的高温热塑性，将其第三脆性温度区间(600-900°C)最低断面收缩率RA作为判据，当RA>40%的含Nb微合金钢时，采用热送热装，从而扩大了热送热装钢种的比例，大幅度地降低轧钢加热炉的燃料消耗和金属烧损，提高劳动生产率。(2)、采用转炉冶炼钢水，钢水经LF脱硫、RH真空脱气后采用板坯或方坯连铸机浇铸成厚度为180 - 2500mm的板坯或120 — 165mm的方坯，浇注过热度控制在10 — 30°C，拉速与过热度匹配，控制在0. 8 — 1. 2m/min ；
(3)、铸坯在线定尺切割后通过热送辊道或保温车送至加热炉，铸坯入加热炉时，铸坯表面温度为500 - 700°C，加热炉预热段温度为450 — 600°C。所述含Nb微合金钢铸坯的化学成分质量百分数为C: 0. 05-0. 30%, Si :0. 20 一 0. 70%, Mn 0. 40 - 1. 30%, P: ^ 0. 035%, S: ^ 0. 035%, Cr: 0. 25-1. 00%,余量为 Fe。所述的最低断面收缩率RA的测量按以下步骤进行
(1)铸坯取样，在铸坯宽度中心位置切割长200mmX宽180mmX高60mm试样一块，通过机加工成高温拉伸试样，规格为010mmX120-130mm，长度方向为铸坯拉坯方向，两端螺纹螺距为1. 5mm，螺纹长15-16mm，螺纹方向为顺时针。(2)利用Gleeble试验机进行高温热塑性测量，在真空条件下，以9_10°C /s的加热速率加热到1320士 10°C，保温固溶处理5-6min，然后然后以2. 5-3°C /s的速率降温到变形温度(分别为 600，650，700，750，800，850，900，950，1000，1050，1100，1150，1200，1250， 1300°C)，保持3-^iin后，在该温度下以1 X 10_3_3X ΙΟ、—1的应变速率进行拉伸试验，直到拉断，然后测量拉伸试样的断面收缩率。本发明的优点是可以选择性的扩大含铌微合金钢热送热装钢种的比例，从而大幅度地降低轧钢加热炉的燃料消耗和金属烧损，提高劳动生产率。
附图是本发明的实施例。附图1是本发明的高温拉伸试样规格。附图2是本发明的高温拉伸工艺曲线。附图3是某含Nb钢高温断面收缩率曲线。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。本发明包括以下步骤
(1)、测量含Nb微合金钢铸坯的高温热塑性，将其第三脆性温度区间(600-900°C)最低断面收缩率RA作为判据，当RA>40%的含Nb微合金钢时，采用热送热装，从而扩大了热送热装钢种的比例，大幅度地降低轧钢加热炉的燃料消耗和金属烧损，提高劳动生产率。(2)、采用转炉冶炼钢水，钢水经LF脱硫、RH真空脱气后采用板坯或方坯连铸机浇铸成厚度为180 - 250mm的板坯或120 — 165mm的方坯，浇注过热度控制在10 — 30°C，拉速与过热度匹配，控制在0. 8 — 1. 2m/min ；
(3)、铸坯在线定尺切割后通过热送辊道或保温车送至加热炉，铸坯入加热炉时，铸坯表面温度为500 - 700°C，加热炉预热段温度为450 — 600°C。所述含Nb微合金钢铸坯的化学成分质量百分数为C: 0. 05-0. 30%, Si :0. 20 一 0. 70%, Mn 0. 40 - 1. 30%, P: ^ 0. 035%, S: ^ 0. 035%, Cr: 0. 25-1. 00%,余量为 Fe。所述的最低断面收缩率RA的测量按以下步骤进行
(1)铸坯取样，在铸坯宽度中心位置切割长200mmX宽180mmX高60mm试样一块，通过机加工成高温拉伸试样，规格为010mmX120-130mm，长度方向为铸坯拉坯方向，两端螺纹螺距为1. 5mm，螺纹长15-16mm，螺纹方向为顺时针。(2)利用Gleeble试验机进行高温热塑性测量，在真空条件下，以9_10°C /s的加热速率加热到1320士 10°C，保温固溶处理5-6min，然后以2. 5-3°C /s的速率降温到变形温度 (分别为 600,650, 700, 750,800,850,900,950,1000，1050，1100，1150，1200，1250，1300°C), 保持3-^iin后，在该温度下以ΙΧΚ^ΙΧΙΟ、—1的应变速率进行拉伸试验，直到拉断，然后测量拉伸试样的断面收缩率。本发明的具体实施例为实施例1
高温断面收缩率测量按以下步骤进行
(1)铸坯取样，在铸坯宽度中心位置切割长200mmX宽180mmX高60mm试样一块，通过机加工成高温拉伸试样，规格为010mmX120-130mm，长度方向为铸坯拉坯方向，两端螺纹螺距为1. 5mm，螺纹长15-16mm，螺纹方向为顺时针如图1所示。(2)利用Gleeble试验机进行高温热塑性测量，在真空条件下，以9_10°C /s的加热速率加热到1320士 10°C，保温固溶处理5-6min，然后以2. 5-3°C /s的速率降温到变形温度 (分别为 600,650, 700, 750,800,850,900,950,1000，1050，1100，1150，1200，1250，1300°C), 保持3-^iin后，在该温度下以ΙΧΚ^ΙΧΙΟ、—1的应变速率进行拉伸试验，直到拉断(见图2)，然后测量拉伸试样的断面收缩率。实施例2
表1为实施例2的铸坯化学成分，在连铸机上浇注成断面为220X 1500mm的板坯，正常浇注时过热度Δ T控制在10 - 30°C，为了保持浇铸过程的稳定，温度与拉速匹配关系如下当过热度ΔΤ<10 时，拉速为1.20-1. lOm/min，当过热度10< Δ T<20°C时，拉速为 1. 10-1. OOm/min,当过热度20< Δ T<30°C时，拉速为1. 00-0. 8m/min。低铁耗时期，为确保钢水衔接稳定，在温度稳定的情况下，拉速按上限控制。采用上述浇注工艺生产的钢坯，表面质量达到了热送热装要求。其断面收缩率如图3所示，其第三脆性温度区间(600-900°C ) 最低断面收缩率为43%左右。钢坯加热后出炉进行轧制，钢板质量良好，未出现裂纹等质量问题。表1实施例2钢坯的化学成分，％
C Si Mn P S Al Ti V Nb 0.10 0.19 1.26 0.016 0.004 0.02 0.029 0.02 0.042
权利要求
1.一种生产含铌微合金钢的方法，其特征在于包括以下步骤(1)、测量含Nb微合金钢铸坯的高温热塑性，将其第三脆性温度区间(600-900°C)最低断面收缩率RA作为判据，当RA>40%的含Nb微合金钢时，采用热送热装；(2)、采用转炉冶炼钢水，钢水经LF脱硫、RH真空脱气后采用板坯或方坯连铸机浇铸成厚度为180 - 250mm的板坯或120 — 165mm的方坯，浇注过热度控制在10 — 30°C，拉速与过热度匹配，控制在0. 8 — 1. 2m/min ；(3)、铸坯在线定尺切割后通过热送辊道或保温车送至加热炉，铸坯入加热炉时，铸坯表面温度为500 - 700°C，加热炉预热段温度为450 — 600°C。
2.根据权利要求1所述的生产含铌微合金钢的方法，其特征在于所述含Nb微合金钢铸坯的化学成分质量百分数为:C: 0. 05-0. 30%, Si :0. 20 — 0. 70%, Mn :0. 40 — 1. 30%, P: ^ 0. 035%, S: ^ 0. 035%, Cr: 0. 25-1. 00%,余量为 Fe。
3.根据权利要求1所述的生产含铌微合金钢的方法，其特征在于所述的最低断面收缩率RA的测量按以下步骤进行(1)铸坯取样，在铸坯宽度中心位置切割长200mmX宽180mmX高60mm试样一块，通过机加工成高温拉伸试样，规格为Φ IOmmX 120-130mm,长度方向为铸坯拉坯方向，两端螺纹螺距为1. 5mm，螺纹长15-16mm，螺纹方向为顺时针；(2)利用Gleeble试验机进行高温热塑性测量，在真空条件下，以9_10°C/s的加热速率加热到1320士 10°C，保温固溶处理5-6min，然后以2. 5-3°C /s的速率降温到变形温度(分别为 600，650，700，750，800，850，900，950，1000，1050，1100，1150，1200，1250，1300 °C),保持3-^iin后，在该温度下以ΙΧΚ^ΙΧΙΟ、—1的应变速率进行拉伸试验，直到拉断，然后测量拉伸试样的断面收缩率。
全文摘要
一种生产含铌微合金钢的方法。其特点是首先通过测量含Nb微合金钢铸坯的高温热塑性，将其第三脆性温度区间(600-900℃)最低断面收缩率RA作为判据，当RA>40%的含Nb微合金钢时采用热送热装；采用转炉冶炼钢水，钢水经LF脱硫、RH真空脱气后采用板坯或方坯连铸机浇铸成厚度为180－250mm的板坯或120－165mm的方坯，浇注过热度控制在10－30℃，拉速与过热度匹配，控制在0.8－1.2m/min。铸坯在线定尺切割后通过热送辊道或保温车送至加热炉，铸坯入加热炉时，铸坯表面温度一般为500－700℃，加热炉预热段温度为450－600℃。采用本发明提供的工艺可以扩大了热送热装钢种的比例，大幅度地降低轧钢加热炉的燃料消耗和金属烧损，提高劳动生产率。
文档编号C22C38/18GK102392183SQ20111033572
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者冯志权, 樊雷, 王跃江, 石海宁, 覃强, 赵刚, 陆鹏, 陈 峰, 鲍思前 申请人:柳州钢铁股份有限公司, 武汉科技大学